Drömmar kan många gånger vara riktigt spännande och intressanta men dessvärre (eller dessbättre i vissa fall) så glömmer man snabbt bort dem. Med hjälp av ny teknik som har utvecklats i Japan kan det så småningom bli möjligt att spela in drömmarna och spela upp dem på en skärm, så att man får chansen att uppleva dem på nytt.

Forskare vid ATR Computational Neuroscience Laboratories i Kyoto har nämligen tagit fram en teknik som gör att man kan skapa bilder utifrån de elektriska signaler som skickas från ögat till hjärnan när man tittar på ett objekt. Det är första gången som detta är möjligt.

För att utveckla tekniken började forskarna med att studera olika mönster som skapades i ett antal försökspersoners hjärnor under tiden som 400 stillbilder visades för dem. Därefter visade man de sex bokstäver som ingår i ordet neuron, och dessa kunde sedan återskapas på en bildskärm genom att mäta hjärnornas aktivitet.

I framtiden tror forskarna att tekniken sannolikt skulle kunna användas för att läsa av komplexa drömmar. Det återstår dock en hel del forskning innan man når dit.

Källa: Daily Mail

Vetenskap och teknik reporter, BBC News

IBM har meddelat att det kommer att leda en amerikansk statsfinansierad samarbete för att göra elektroniska kretsar som efterliknar hjärnor.

Del av ett område som kallas ”kognitiv computing”, kommer forskningen att sammanföra neurobiologists, dator och material forskare och psykologer.

Som ett första steg i sin forskning Projektet har beviljats 4,9 miljoner $ (£ 3.27m) från USA försvarsbyrån DARPA.

Denna teknik skulle kunna användas för storskaliga dataanalys, beslutsfattande eller bildigenkänning.

”Hjärnan har en fantastisk förmåga att integrera tvetydig information via sinnena, och kan enkelt skapa kategorier av tid, rum, objekt och inbördes från sensoriska data, säger Dharmendra Modha, IBM-forskare som är på väg samarbetet.

”Det finns inga datorer som ens avlägset kan närma sig anmärkningsvärda bedrifter sinnet utför, sade han.

”Huvudtanken med kognitiv Computing är att ingenjör mind-liknande intelligenta maskiner med reverse engineering struktur, dynamik, funktion och beteende i hjärnan.”

‘Perfect storm’

IBM kommer att gå fem amerikanska universitet i ett ambitiöst försök att integrera det som är känt från riktiga biologiska system med resultaten av superdatorn simuleringar av nervceller. Teamet kommer då syftar till att producera för första gången ett elektroniskt system som fungerar som simuleringarna gör.

Det långsiktiga målet är att skapa ett system med graden av komplexitet i en katt hjärna.

Dr Modha säger att tiden är mogen för ett sådant tvärvetenskapligt projekt eftersom tre olika sysselsättningar går samman i vad han kallar en ”perfekt storm”.

Neuroforskare arbetar med enkla djur har lärt sig mycket om den inre kretsen av nervceller och synapser som förbinder dem, vilket resulterar i ”kopplingsschema” för enkla hjärnor

Superdatorer, i sin tur kan simulera hjärnor upp till komplexiteten i små däggdjur, med hjälp av kunskap från biologisk forskning. Modha ledde ett team som förra året använde BlueGene superdator för att simulera en mus hjärna, bestående 55m nervceller och ungefär en halv biljon synapser.

”Men den verkliga utmaningen är då att manifestera vad som kommer att dras från framtida simuleringar i verkliga elektroniska apparater – nanoteknik,” Dr Modha sa.

Technology har först nyligen nått ett stadium där strukturer kan tillverkas som matchar tätheten av nervceller och synapser från riktiga hjärnor – omkring 10 miljarder varje kvadratcentimeter.

Nätverk

Forskarna har använt bitar av datakod kallas neurala nätverk som syftar till att representera anslutningar av nervceller. De kan programmeras för att lösa ett särskilt problem – beteenden som verkar vara samma som lärande.

Men detta tillvägagångssätt är fundamentalt olika.

”Problemet med neurala nätverk och artificiell intelligens är att de syftar till ingenjör begränsade kognitiva funktioner i taget. De börjar med ett mål och ta fram en algoritm för att uppnå det,” Dr Modha säger.

”Vi försöker en 180 graders förskjutning i perspektiv: söker en algoritm första, andra problem. Vi undersöker centrala mikro-och makro-kretsar i hjärnan som kan användas för en mängd olika funktioner.”

Problemet är inte i organisationen av befintliga neuron-like-kretsar, dock, anpassningsförmåga hjärnor ligger i deras förmåga att ställa synapser, förbindelserna mellan nervceller.

Synapsförbindelser form, bryta, och stärks eller försvagas beroende på de signaler som passerar igenom dem. Göra en nanonivå material som passar den beskrivningen är en av de viktigaste målen för projektet.

”Hjärnan är mycket mindre ett neuralt nätverk än en synaptisk nätverk,” Modha säger.

Första tanke

Den grundläggande förskjutning mot att sätta problemlösning innan problemet blir potentiella tillämpningar för sådan utrustning praktiskt taget obegränsade.

Fri från de begränsningar som uttryckligen programmerad funktion, kan datorer samla ihop olika information, väga det bygger på erfarenhet, form minne självständigt och utan tvekan börja lösa problem på ett sätt som hittills varit förbehållen vad vi kallar ”tänkande”.

”Det är ett intressant försök, och modellering datorer efter den mänskliga hjärnan är lovande, säger Christian Keysers, chef för neuroimaging centrum vid University Medical Center Groningen.Dock varnar han att finansieringen hittills är sannolikt otillräckliga för ett sådant stort projekt.

Att insatserna kräver expertis på så många olika discipliner innebär att projektet är unikt i sin omfattning, och dr Modha medger att målen är mer än ambitiösa.

”Vi kommer inte bara för en HomeRun, men för en HomeRun med laddade baser, säger han.

Less than two weeks after a team of scientists created a nanoscale radio component, scientists at the Lawrence Berkeley National Laboratory have gone one better — announcing the creation of the world’s first complete nanoradio.

The breakthrough nanoradio consists of a single carbon-nanotube molecule that serves simultaneously as all the essential components of a radio – antenna, tunable band-pass filter, amplifier and demodulator. Physicist Alex Zettlled the development team, and graduate student Kenneth Jensen built the radio.

”I’m totally amazed that it works so well,” says Zettl. ”Making individual components are good breakthroughs, but the holy grail was putting it all together. So we’re ecstatic that we were able to achieve that full integration.”

The radio opens the possibility of creating radio-controlled interfaces on the subcellular scale, which may have applications in the areas of medical and sensor technology.

Nanoelectronic systems are considered crucial to the continued miniaturization of electronic devices, and it’s becoming a hot research and investment arena. Two weeks ago, a team at the University of California at Irvine announced the development of a nanoscale demodulator, an essential component of a radio.

The number of consumer products using nanotechnology — from the iPhone to home pregnancy testing kits — has soared from 212 to well over 500, according to the Project on Emerging Nanotechnologies’ online inventory of manufacturer-identified nanotech goods in March 2006.

The nanoradio is less than one micron long and only 10 nanometers wide — or one ten-thousandth the width of a human hair — making it the smallest radio ever created.

The researchers’ paper was published at the American Chemical Society’s Nano Letters website.

The first transmission received by the nanoradio was an FM broadcast of Eric Clapton’s ”Layla.” (The lab has posted video of that moment.) The Clapton classic was quickly followed by the Beach Boys’ ”Good Vibrations” and Handel’s Largo from the opera Xerxes — the first piece of music broadcast by radio, on Dec. 24, 1906.

The nanoradio’s amplifier operates on the same principles as vacuum-tube radios from the 1940s and early ’50s, says Zettl.

”We’ve come full circle. We’re using the old vacuum-tube principle of having electrons jump off the tip of the nanotube onto another electrode, rather than the conventional solid-state transistor principle,” says Zettl.

The electronic properties of this electron-emitting nanotube function as the radio’s demodulator — making a complete radio possible within a single molecule.

The audio quality ”can be very good,” says Zettl, but if you listen closely, some unique effects of the radio’s tiny size can be heard: an old-fashioned ”scratchiness” that occurs because the device is working in the quantum regime.

”The amazing thing is that since we have such a sensitive nanoscale system, individual atoms jumping on and off the nanotube cause a perturbation that you can hear,” says Zettl. He notes that this effect can be eliminated through the use of a better vacuum.

Because of its small size, the nanoradio could be inserted into a living human cell, opening up the possibility of exciting medical applications for the technology, says Jillian M. Buriak, an expert in nanotechnology at the University of Alberta’s chemistry department.

”These carbon nanotubes are so small that we can have a radio-controlled interface with something that is on the same length scale as the basic submachinery of the cell and the basic workings of life,” says Buriak.

The nanoradio could be used to see inside cells in real time and under normal conditions, instead of current techniques, which involve ”exploding the cells and going in and looking at the remnants,” says Buriak.

”This device could allow you to spy on the cell and do things inside the cell at the molecular level, which is really neat,” says Buriak, who is currently researching how to enable interactions between individual human neurons and computer chips.

The Lawrence Lab team is currently working on ways to integrate the radio with biological systems, says Zettl.

”We have colleagues here in Berkeley who are experts in cell biology, and aspects of biological interfaces to nano-electromechanical structures, so we’re exploring the different possibilities of mating this radio with other systems to take advantage of its size and power,” says Zettl.

Av Anders Lotsson Computer Swdeden 2008-12-14

Forskning Än så länge finns det bara en mikro­skopisk tråd. Men två unga forskare i Linköping har visat att man kan göra elektronik av livets byggstenar.

Resultatet är en elektriskt ledande tråd som är extremt smal. Trådens tjocklek är tio nanometer. Tio nanometer motsvarar några tiotal atomer i rad, så det är en extremt tunn tråd. Detaljerna på vanliga processorer tillverkade med den senaste tekniken är 45 nanometer.

Så här har vi en extremt tunn elektriskt ledande tråd som tillverkar sig själv. Vad kan vi ha den till?

– Jag tänkte inte så mycket på praktiska tillämpningar, säger Mahiar Hamedi, som numera kan kalla sig teknologie doktor efter att framgångsrikt ha försvarat sin doktorsavhandling.
– Det här är rätt mycket ”on the edge”.

Han tror inte att tekniken inom överskådlig framtid kommer att användas i vanlig elektronik.

– Medicinska tillämpningar kanske ligger närmare i tid. Man kan tänka sig kopplingar till nerver. Proteser är en möjlighet.

Att styra proteser med impulser från nervsystemet är något som läkare har experimenterat med i många år, och också lyckats med. Problemet är övergången mellan de elektrokemiska impulserna i nervsystemet och de rent elektriska impulserna i elektroniken.

Om man kan ersätta metalltrådar med protein blir det enklare att få kroppen att acceptera anslutningen.

Mahiar Hamedis och Anna Herlands elektriskt ledande proteintrådar är ett av många resultat av Linköpings universitets satsning på organisk elektronik.

Linköpingsforskaren Olle Inganäs var tidigt framgångsrik i utvecklingen av elektriskt ledande polymerer. I dag har vi organiska lysdioder på mobiltelefoner och mp3-spelare, till och med tv-skärmar gjorda av organiska lysdioder, men för tio femton år sedan var det fortfarande spetsforskning.

Organiska material, alltså molekyler som innehåller kolatomer, leder normalt inte elektrisk ström, men genom att tillsätta noga valda atomer kan man få dem att bete sig både som elektriska ledare och som halvledare.

Organiska material som plast har vissa fördelar jämfört med kisel. Ett är att materialet kan sprut­-
målas, vilket är enklare än den etsning som man använder när man framställer kiselkretsar.

Kretsar av organiska polymerer kan framställas med ett slags bläckstråleskrivare.

Som underlag kan man använda böjliga material som plast och papper. Materialet är formbart och böjligt.

De tv-apparater som använder organiska lysdioder, oled, för att återge bilden är, i princip, mycket enklare att tillverka än vanliga platt-tv.

Att sådana tv-apparater fortfa­-rande är mycket dyra beror på att tekniken är ny och apparaterna tillverkas i korta serier.

För ett år sedan visade Mahiar Hamedi upp elektroniska textil­fibrer.
Nu har Linköpingsforskaren tillsammans med Anna Herland utvecklat något ännu mer exotiskt: elektroniska proteiner.

Mahiar Hamedi och Anna Herland har fått trådar av protein att växa fram av sig själva. De har sedan fått en polymer, på vanlig svenska plast, att fästa vid proteinet som ett tunt hölje.

Elektroniska proteiner kan tillföra ytterligare en nivå av flexibilitet.
Eftersom de växer fram kan de själva hitta sin form.
Det är fullt möjligt att få proteinerna att organisera sig i tre­dimensionella mönster, vilket skulle förenkla kretskonstruktionen radikalt.

I en tredimensionell struktur är det ju inget problem om två linjer korsar varandra.
– Jag vill göra elektronik som bygger sig själv, säger Mahiar Hamedi.
– Nästa steg är att bygga en transistor av proteintrådar.

På längre sikt tänker Mahiar Hamedi sig att man kan skapa stora system som bygger sig själva.
– Kanske finns det ett sätt att bygga en enkel krets som sedan gör miljarder kopior av sig själv.

Orginaltext

Ludwig Wittgenstein skriver i Filosofiska Undersökningar (1953): ”Om ett lejon kunde tala, så skulle vi inte förstå det.” Varför inte? Enligt en tolkning vill Wittgenstein med detta göra oss uppmärksamma på att språket först och främst är ett socialt fenomen som uppkommer i samspelet mellan människor. Då det mänskliga språket uppkommit i interaktionen mellan just människor, snarare än mellan människor och lejon, så är det också tillgängligt bara för människor. Ett språk som uppkommit mellan lejon (om de nu kunde tala) skulle på samma sätt vara otillgängligt för oss människor.

Dessutom finns förstås avgörande skillnader mellan människors och lejons fysionomi, kognition och levnadsmiljöer som ger olika grundförutsättningar för de sociala interaktioner som människor respektive lejon kan delta i. Sammantaget resulterar dessa skillnader i att människors och lejons livsvärldar, och därmed deras språk, skulle vara mycket olika.

Inom språkteknologin utvecklas metoder som möjliggör kommunikation mellan människor och maskiner med hjälp av naturliga (mänskliga) språk. Vid en första anblick verkar detta motsäga Wittgensteins påpekande; det mänskliga språket har inte uppkommit i interaktion mellan människor och maskiner och är således inte tillgängligt för maskiner – de kan inte förstå vad vi talar om. I denna artikel vill jag undersöka en samling tankegångar och idéer från olika håll i ett försök att kasta ljus på frågan om maskiners (o)möjlighet att förstå och använda mänskliga språk.

Hjärnans maskinkod?

I Neal Stephensons science fiction-roman Snow Crash (1992) visar det sig att ett gammalt sumeriskt språk fungerar som ett ”hjärnans maskinkod” som gör det möjligt att infektera människor med ett ”mentalt virus” och därmed fullständigt kontrollera deras beteende och tankar. Analogin med datorprogrammering och datorvirus är tydlig. Givet antagandet att hjärnani princip fungerar på samma sätt som en dator följer att det också måste finnas en hjärnans motsvarighet till datorernas maskinkod, som möjliggör total kontroll över maskinens tillstånd. Men är en hjärnans maskinkod verkligen möjlig?

Den så kallade simulationssemantiken är en kognitivt orienterad teori om språklig betydelse som bygger på idén att vi, när vi förstår språk, exekverar en mental simulation; vi skapar oss (enkelt uttryckt) en mental bild av det språkliga innehållet. I en simulation aktiveras samma hjärnstrukturer som skulle ha använts om vi faktiskt befunnit oss i den verkliga situation som motsvarar den (fiktiva) simulationen. Varje ord är kopplat till en simulator (ordets ”betydelse”) som aktiveras då vi känner igen ordet, och språket gör det således möjligt att kontrollera simulationen. En roman kan ses som ett program skrivet i naturligt språk som, när det körs, ger upphov till en simulation i läsarens medvetande. Enligt detta synsätt kan mänskliga språk bäst förstås som ett hjärnans programmeringsspråk – skillnaden mot datorernas programmeringsspråk är helt enkelt att mänskliga språk exekveras på människohjärnor istället för på datorer. Finns det då någon avgörande skillnad mellan en människa och en dator vad gäller förmågan till språkförståelse?

Komplicerat eller komplext?

Inom det tvärvetenskapliga studiet av komplexa system görs en distinktion mellan komplicerade och komplexa system. Ett komplicerat system, till exempel ett flygplan eller en dator, kan bestå av ett stort antal komponenter, men kan alltid ges en uttömmande beskrivning i termer av de enskilda komponenterna. En nyckelegenskap hos komplicerade (men inte komplexa) system är att deras beteende är begripligt, beskrivbart och förutsägbart.

Ett komplext system kan däremot inte förstås enbart i termer av sina komponenter, då det inte är komponenterna själva (de kan vara mycket enkla) utan den rika interaktionen mellan dem som är det primära.

I komplicerade system finns ofta en komponent som kontrollerar de övriga komponenterna (till exempel centralprocessorn i en dator), men i komplexa system har ingen komponent kontroll över de övriga komponenterna.

Exempel på komplexa system är klimatsystem, ekologiska system, den mänskliga hjärnan, (de flesta) sociala system samt mänskliga språk.

En nyckelegenskap hos komplexa system är möjligheten till självorganisering, det vill säga förmågan att utveckla och anpassa sin interna struktur för att manipulera och hantera förändringar i sin omgivning. Ett självorganiserande systems struktur är inte designat och planerat utan uppstår i interaktionen mellan dess komponenter. Att nya fenomen kan uppstå spontant gör också att komplexa system inte är förutsägbara, i motsats till de enbart komplicerade systemen. En annan konsekvens av förmågan till självorganisering är att komplexa system är föränderliga och anpassningsbara och kan hantera förändringar i omgivningen. Komplicerade system, däremot, är ofta statiska på så sätt att det är svårt (dock inte omöjligt) att förändra dem, och sådana förändringar kräver ofta medveten och noggrann planering av en designer eller konstruktör (eller programmerare).

Språk och kod

I My Mother was a Computer (2006) ställer N. Katherine Hayles frågan vad den grundläggande skillnaden är mellan språk (mänskliga språk) och kod (i betydelsen programmeringsspråk). Ett svar är att språk är avsedda att förstås enbart av människor, medan programmeringsspråk måste förstås av både datorer och människor (för att det ska vara möjligt för en människa att programmera en dator). Programspråkskonstruktörer lägger ner mycket möda på att göra programmeringsspråken mer begripliga för människor; ett exempel på en framgångsrik innovation på detta område är de så kallade ”objektorienterade” programmeringsspråken såsom Java.

Hayles utvecklar utifrån Saussure och Derrida en teoretisk ansats till att förstå betydelse hos programmeringsspråk i kontrast till betydelse hos mänskliga språk. Jag kommer här inte att närmare gå in på denna ansats utan istället fokusera på ett annat sätt att förstå betydelsen hos datorkod. Enligt denna alternativa ansats, som antyds men inte utvecklas av Hayles, kan en maskins beteende beskrivas på flera olika nivåer: som elektriska spänningsförändringar i datorns kretsar; som ett flöde av ettor och nollor; som exekverandet av ett programmeringsspråk som till exempel Java; eller utifrån ett grafiskt gränssnitt på datorns skärm. De olika eskrivningsnivåerna erbjuder olika sätt att tala om, tänka på, och kontrollera datorns beteende. Eftersom datorn inte är komplex, utan bara komplicerad, är det i princip möjligt att ge en komplett förklaring av datorns beteende enbart utifrån fysikens lagar. En sådan förklaring skulle dock vara ohanterlig för en människa och därför använder vi oss hellre av de ”högre” beskrivningsnivåerna när vi pratar och tänker om datorns beteende.

Hayles påpekar att programmeringsspråkens kraftfullhet ligger i just att de både är sätt att tala om och tänka på datorns beteende (dvs. begripligt för människor) och att koden har direkta fysikaliska och kausala effekter på datorns beteende som gör det möjligt för oss att kontrollera detta beteende in i minsta detalj. Vi kan förtydliga genom att tillägga att detta är möjligt just tack vare att datorn är just ett komplicerat system snarare än ett komplext sådant. Ett komplext system tillåter helt enkelt inte den typ av strikt kontroll som är grunden för traditionell datorprogrammering.

Både mänskliga språk och programmeringsspråk kan ses som sätt att påverka beteendet hos andra (människor eller maskiner) genom nvändandet av språkliga yttranden (talade, skrivna eller programmerade). Enligt Hayles är yttranden i mänskliga språk knutna till det yttre beteendet genom komplexa kedjor av orsak och effekt i den mänskliga organismen. Utifrån kontrasten mellan komplicerade och komplexa system kan vi kontrastera detta mot de ”bara” komplicerade orsakssammanhangen mellan programkod och iakttagbart beteende i en dator.

Människospråk och datorkod skiljer sig även med avseende på de sociala strukturer som reglerar deras utveckling. Både naturliga språk och programmeringsspråk förändras över tid, men på radikalt olika sätt. Programmeringsspråk kontrolleras normalt av en liten grupp utvecklare som har mer eller mindre fullständig makt över programmeringsspråket. Mänskliga språk, däremot, utvecklas genom människors dagliga interaktioner där vissa kanske har mer makt än andra men där ingen kan förhindra att språket förändras.

Om människor börjar använda ett ord på ett nytt sätt (till exempel ”surfa” för att beteckna Internetanvändning) så kommer ordets betydelse att förändras. Om däremot en eller flera programmerare försöker använda ett ord i ett programmeringsspråk på ett annat sätt än vad som avsetts av programspråkets utvecklare, så blir resultatet inte att språket förändras utan att programmen inte fungerar. Även detta är en konsekvens av skillnaden mellan komplexa och komplicerade system. Människors hjärnor är komplexa, självorganiserande och därmed flexibla system som kan förstå och anpassa sig till språkliga innovationer. Datorer däremot är komplicerade och därmed rigida strukturer som inte kan anpassa sig på detta sätt.

Komplexa maskiner, komplicerade människor

Vi kan nu ge ett svar på frågan om huruvida det kan finnas en ”hjärnans maskinkod” som skulle göra det möjligt att kontrollera en människas beteende i detalj. Svaret är helt enkelt: Nej. Maskinkodens förmåga att direkt kontrollera beteende kommer just av att den fungerar i ett komplicerat men förutsägbart system. Hjärnan är ett komplext system där sådan kontroll inte är möjlig, och därför är en hjärnans maskinkod inte möjlig.

Samtidigt är denna gränsdragning inte absolut. På senare år har forskare konstruerat datorprogram som kan lära sig rudimentära språk på ett sätt som påminner om mänsklig språkinlärning, och genom att låta flera sådana program interagera i ett socialt nätverk kan nya språkliga konventioner uppstå genom självorganisering. Dessa experiment ligger oerhört långt från den mänskliga interaktionens rikedom, och datorernas radikalt människofrämmande fysiologiska, kognitiva och ekologiska förutsättningar gör att det verkar osannolikt att datorer (av den typ vi har idag) någonsinskulle kunna närma sig människans förmåga att förstå och använda mänskliga språk.

Lika väl som det finns komplexa maskiner, så kan man också hitta exempel på försök att reducera bort människors komplexitet och göra om dem till förvisso komplicerade men ändå förutsägbara komponenter i rigida och centraliserade sociala system. Byråkratiska och kanske framför allt militäraorganisationer är exempel på detta.

Det är nu dags att återvända till vår ursprungliga fråga. Hur kan språkteknologin vara möjlig, givet det som sagts ovan? Hur kan datorer, som inte är komplexa och dynamiska och som därmed inte har förmågan att ingå i komplexa sociala interaktioner och system, ändå fås att interagera med människor med hjälp av mänskliga språk? Ett kanske nedslående svar är att det bara kan ske om (de flexibla) människorna anpassar sig till (de oflexibla) maskinerna. Det ”naturliga språk” som datorerna använder är i själva verkat bara datorkod utklätt till mänskligt språk. Även språkteknologin kan således anklagas för att tvinga människor att reducera bort det komplexa till förmån för det enbart komplicerade.

Å andra sidan finns det en stor mängd vardagliga mänskliga aktiviteter (till exempel biljettbokning) som mer eller mindre stelnat i sin form och som därmed blivit tillräckligt förutsägbara för att datorer ska kunna delta i dem. I dessa aktiviteter förefaller det möjligt att introducera språkteknologiska hjälpmedel utan negativa effekter. Detta gäller även interaktioner mellan människa och maskin som redan nu sker helt på maskinens villkor, till exempel handhavandet av mobiltelefoner. Om det synsätt som utvecklats här är giltigt, så har det konsekvenser för när vi kan förvänta oss positiva effekter av att introducera språkteknologiska hjälpmedel.

Cybernetiska språk?

Slutligen: i den mån datorer kan tilldelas den komplexitet, flexibilitet, inlärning och självorganisering som krävs för att kunna delta i komplexa sociala interaktioner så kan man spekulera om möjligheten för människor och maskiner att ingå i nya sociala nätverk där nya språk kan uppstå, utifrån och trots våra skilda förutsättningar. Lejonen kan vi lämna därhän; de skulle knappast vara särskilt intresserade av att tala med oss människor även om de kunde. Men för maskinerna, som vi byggt för att tjäna våra egna syften, är situationen en annan. Resultatet skulle inte bli att datorerna förstår och använder mänskliga språk, utan att det i interaktionen mellan människor och maskiner uppstår nya människa-maskin-språk (vi kanske kan kalla dem cybernetiska språk) som kan förstås och användas av både oss och dem. Det är en öppen fråga om detta är möjligt, kanske likaså om det är önskvärt.

Författare: Ellen M. McGee och GQ Maguire Jr. Svensk översättning Stig Olsson

- Etisk utvärdering av implanterbara Brain Chips

Sammanfattning: Mitt syfte är att initiera en diskussion om etik av att implanterbara datachips i hjärnan och att ta upp några grundläggande etiska och sociala frågor. Dataforskare förutspår att inom de närmaste tjugo åren skall det neurala gränssnittet utformas så att det inte bara kommer att öka det dynamiska omfånget av sinnena, utan kommer också att förbättra minnet och möjliggöra ”cybertänkande” d v s att ha osynlig kommunikation med andra. Tekniken kommer att utvecklas och göra det lättare till att ständigt ha tillgång till information när och var den behövs. Den etiska utvärderingen i detta dokument fokuserar på frågor om ett säkert och informerat samtycke, frågor som oroar vad gäller tillverkning och vem som är vetenskapligt ansvarig, ökar oron över de psykologiska effekterna på människans natur, oro över möjlig användning på barn, och de mest oroväckande frågorna om integritet och självbestämmanderätt. Eftersom denna teknik radikalt kan förändra den mänskliga naturen och att den är fylld med farliga konsekvenser, om kränkningar av privatlivet och möjliggör en statlig kontroll av individer, bör en offentlig diskussion om dess fördelar och bördor inledas, och politiska beslut bör fattas om huruvida dess utveckling bör förbjudas eller regleras, snarare än att den lämnas åt tillfälliga experter och svängningarna i den kommersiella marknaden.

Framtiden kan mycket väl innebära att det blir en verklighet av science fiction-världens cyborg, människor som har utvecklat en intim och ibland nödvändig relation med en maskin. Det är troligt att implantat av datachips i egenskap av sensorer eller ställdon, snart kan hjälpa, inte bara ett sämre minne, utan även ge personer ett helt nytt språk, eller lära en ”känna igen” människor man aldrig sett förut. De framsteg som redan gjorts i terapeutiska produkter, i protetik och i datalogi visar att det mycket väl kan vara möjligt att utveckla ett direkt gränssnitt mellan hjärnan och datorer.

Det finns minst tre miljoner människor i världen som idag lever med artificiella implantat. I synnerhet forskning om cochlear/hörsel-implantat och retinal vision har främjat utvecklingen av gränssnitten mellan neurala vävnader och kiselbyggda mikrosonder. De cochlear/hörsel-implantat, som direkt stimulerar hörselnerven ger över 10.000 helt döva möjligheten att höra ljud, näthinnans inplanterbara chip kan återställa synen för blinda. Forskningens vision om proteser har utvecklats parallellt via två vägar: 1) retinal-implantat, som undviker hjärnkirurgi och kopplar en kamera i glasögonbågen via laserdioder till en frisk synnerv och nerver på näthinnan, och 2) kortikala implantat, vilka kräver hjärnkirurgi och pneumatiskt införande av elektroder in i hjärnan för att penetrera den visuella hjärnbarken och producera mycket lokal stimulering.

Det senaste steget i utvecklingen mot ett implanterbart chip i hjärnan handlar om att kunna kombinera dessa framsteg inom protestekniken tillsammans med utvecklingen inom datavetenskapen. Sammankopplingen av mindre, lättare och kraftfullare datorsystem med radio-teknik kommer att göra det möjligt för användarna att få tillgång till information och kunna kommunicera överallt och när som helst. Genom att minimera komponenterna, har system tagits fram,  som är bärbara och nästan osynliga, så att individer, med stöd av en personlig information struktur, kan röra sig och interagera fritt, samt, via nätverk, utbyta erfarenheter med andra. I bärbara-dator-projekt föreställer man sig att användare som har tillgång till minnet ”Remembrance Agent”, har det som en stor och gemensamt baserad datakälla.

”Datakläder” och/eller kroppsnät är en mellanliggande teknik, ett logiskt nästa steg i denna utveckling är ett implanterbart hjärnchip med direkt neurala gränssnitt.
Så tidigt som 1968, förutsade Nicholas Negroponte, för närvarande chef för MIT’s Media Lab, först denna symbios mellan människa och maskin. Hans kollega, professor Gershenfeld, hävdar att ”om 10 år kommer datorerna att finnas överallt, om 20 år kommer de att vara inbäddade i våra kroppar, med hjälp av biotekniska ingenjörer …Ingen visionär bekänner några betänkligheter om detta projekt, som de förväntar sig kunna ändra själva den mänskliga naturen. ”Plötsligt har tekniken gett oss makt att manipulera inte bara den yttre verkligheten – den fysiska världen – utan också mycket mer hotfullt, oss själva.” När nätverksresultat blivit ett ”kollektivt medvetande”, ”bikupesinne” ”The Hive mind” … handlar det om att ta alla dessa triljoner celler i våra skallar som skapar individuellt medvetande av dessa samt sätta ihop dem och finna en ny typ av medvetande som sträcker sig över alla individer”.

Tekniken för implantat blir tillgängliga och till priser som gör sådana system mycket kostnadseffektiva. Tre faser av införandet av sådana enheter kan enklast beskrivas på detta sätt. De första tidiga brukarna kommer att vara personer med funktionshinder, som kommer att använda detta som en mer kraftfull protes. Nästa steg innebär förflyttning från behandling till förbättring, och det är på denna punkt som etisk bedömning blir nödvändig. En av de första grupper av icke-funktionshindrade ”frivilliga” kommer troligen att vara de yrkesmilitärer, där användningen av en inopererad dator och en enhet med ett nytt gränssnitt till vapen där information och kommunikation kan vara livräddande. Den tredje gruppen av användare, som kommer att använda dessa anordningar för att utveckla en utökad kapacitet för informationsöverföring, kommer förmodligen vara de som arbetar på  mycket informationsintensiva företag,.

Som intelligens eller sensoriska ”förstärkare”, kommer ett implanterbart chip att generera minst fyra fördelar: 1) Det kommer att öka det dynamiska omfånget av sinnen, som t ex att se IR, UV och kemiska spektra, 2) Det kommer att förbättra minnet; 3) Det kommer att möjliggöra ”cyberthink” – osynlig kommunikation med andra för att fatta beslut, och 4) det kommer att ge jämn och ständig tillgång till information var och när det behövs. För många av dessa funktioner kommer det att ge stora förbättringar i livskvalitet, överlevnadsförmåga och arbetsresultat. Den första prototypen anordningar för dessa förbättringar i mänsklig verksamhet bör finnas tillgängliga inom fem år, de militära prototyperna kommer att bli tillgängliga inom tio år, och arbetstagarnas information inom femton år, den allmänna acceptansen kan ta cirka tjugo till trettio år. Hjärn-chipet kommer förmodligen att fungera som en kortikalt implanterad protes. Användarens syncentrum kommer att få stimulans från en dator, baserad antingen på vad en kamera ser eller baserad på ett konstgjordt ”fönster-gränssnitt”.

Inte alla dataforskare tar sådana framtidsutsikter med jämnmod. Michael Dertouzos skriver, ”även om det någon gång skulle vara möjligt att förmedla en sådan högre nivå för information till hjärnan – och det är ett enormt stort OM ”- så bör vi inte göra det. Att föra ljusimpulser till syncentrum för en blind person skulle motivera ett sådant intrång, men onödigt petande i hjärnan är för väldigt många en kränkning av våra kroppar, naturen och Guds design”.

Detta formulerar kortfattat väsentliga och kreationistiska argument mot ett implanterbart chip. Rädslan för manipulering av den mänskliga naturen är utbredd, och tankesättet att naturen är god och tekniken ond, att makten att återskapa sig själv är arrogant, och att ”återskapa” mänskligheten kan bara leda till katastrof, är en välbekant respons för varje ny kontrollnivå som människan utövar och når. Mystiken av det naturliga drivs av den romantiska världsbilden om en välvillig tid när människor levde i harmoni med naturen. Trots det attraktiva i denna bild, är det troligt att denna syn är felaktig eftersom människan alltid använt tekniken för att överleva och för att förbättra livet. Det är naturligt för människan att använda teknik. Trots att denna negativa reaktion på utsikterna för implantation är otillräcklig, pekar det trots allt på ett behov av att utvärdera tekniken i fråga om de goda eller onda möjligheterna för att använda tekniken både av människor och/eller regeringar.

Uppmaningen att inte ”leka Gud” är också bekant, och lider av samma problem som formulerats av David Hume. Denna kritik bygger på en religiös känsla av att en förbättring av skapelsen är en förolämpning mot Skaparen. Framför allt kan ett försök att ändra funktionerna i hjärnan, med syftet att skapa en bättre människa, tolkas som ett försök att tillskansa sig Guds makt. För att vara övertygande måste argumenterandet, även för religionsutövare, bero på en restriktiv syn på skapande, en som inte ser någon roll i människans kreativitet.

Förkastande av kommunikation direkt till hjärnor från en dator beror också på en längtan efter kroppslig integritet och intuitionen om heligheten i kroppen. Trots att många accepterar den organiska invasionen av mekanik i botande syfte, anser de ändå att dessa användningar för förbättring är fel. Denna övertygelse, är en version av att respekten för människor kräver en fysisk integritet för kroppen sett ur ”människans okränkbarhetperspektiv”, sett ur en etisk synvinkel. Med hjälp av denna standard, är en distinkt linje dragen, mellan terapeutiska och förbättrande förfaranden; ”Ett ingrepp som räddar liv, rehabilitering, eller något annat terapeutiskt, kan vara förenligt med principen att den fysiska integriteten av kroppen bör bevaras, även om det innebär en kroppslig ”könsstympning” eller intrång, förutsatt att det främjar integriteten av det hela”. Implanterbara chips som förstärker sinnena, förbättrar minnet eller nätverkskapaciteten skulle således vara misstänkta.
För andra däremot, finns det dock ingen klar linje mellan terapi och förbättring – hur bristfälligt måste mitt minne vara innan det skulle vara etiskt rätt att koppla min hjärna till en dator? – Och argumentet, för att hindra användningen av denna teknik är för svagt, det är heller inte längre möjligt att förbjuda kosmetisk kirurgi, eller användning av stämningsskapande förbättrande droger om fördelarna synes väga tyngre än de medicinska riskerna. Emellertid, även om vi avfärdar dessa tre argument, finns det ändå en mängd andra tekniska, etiska och sociala aspekter att överväga innan forskningen fortsätter med implanterbara chips. De områden som är intressanta för teknisk utvärdering är omfattande, inklusive risker, lämplighet, samhälleliga konsekvenser, kostnader och rättviseaspekter som måste utvärderas av tvärvetenskaplig och mångkunniga arbetsgrupper.  En studie inom dessa områden kommer att behöva deltagare från områden inom både datavetenskap, biofysik, medicin, juridik, filosofi, allmän ordning och internationella ekonomi. Till skillnad från det vetenskapliga samfundet vid tillkomsten av genetiska tekniker har datorindustrin, ännu inte, deltagit i en offentlig dialog om dessa lovande, men riskfyllda tekniker. Ett undvikande av diskussioner och enkel förtröstan på principerna om fri vetenskaplig undersökning och marknadsekonomin i sig är en moralisk hållning som inte är tillräcklig. Detta område kräver en lagjustering.

En etisk bedömning gällande implanterbara datachips bör bedömas utifrån  åtminstone följande problemområden: Frågor om säkerhet och informerat samtycke, frågor om tillverkning och vetenskapligt ansvariga, oron över de psykologiska effekterna av förhöjandet av den mänskliga naturen, oro över  eventuell användande av barn, och det allra besvärligaste, frågor om integritet och självständighet. Såsom fallet är inom utvecklingen av framtida teknologi, är det osannolikt att vi säkert kan förutsäga alla effekter. Icke desto mindre måste risken för skada övervägas.

Det mest uppenbara och grundläggande problemet inkluderar etik och säkerhet. Det kommer att krävas en utvärdering och bedömning av kostnaderna och fördelarna med dessa implantat samt dess kirurgiska och långsiktiga risker. En fråga, – kommer svårigheterna med utvecklingen av giftfria material att möjliggöra långtidsanvändning? – Denna fråga bör besvaras via studier av alternativa utvecklingsmetoder och därmed inte vara ett bekymmer för en förbättring av implantaten. Det är dock tänkbart att det bör finnas en högre standard för säkerhet när tekniken används för förbättring snarare än terapi, och denna fråga måste tas in i den offentliga debatten. Oavsett om informerat samtycke från mottagarna skulle vara ett tillräckligt skäl för att tillåta genomförandet kan detta ifrågasättas med tanke på den inverkan den potentiella samhällsnyttan kan ha. Andra frågor, såsom vilka typer av garantier användarna bör få, om den förpliktelse och ansvar för kvalitetskontroll av hård/mjuk-vara inte är upp till tänkt standard, skulle detta kunna åtgärdas via lagstiftning. Bestämmelser bör införas för att underlätta uppgraderingar eftersom användarna troligtvis inte vill genomgå flera operationer, eller vara innehavare av föråldrade system. Tillverkarna måste förstå och utveckla program för att lära användarna hur de ska kunna implementera de nya systemen. Det kommer att finnas ett behov av att ta fram data om användbarheten för mottagare av enskilda implantat, och så att alla användare erhåller likvärdig nytta av detsamma. Ytterligare praktiska problem med etiska konsekvenser kommer att omfatta huruvida det kan bli en konkurrenskraftig marknad för sådana system och branschgemensamma standarder för utformning av denna teknik.

En av de minst kontroversiella användningarna av denna förbättring av tekniken kommer att ske via dess genomförande inom terapiområdet. Det är möjligt att tekniken skulle kunna användas för att göra det möjligt för dem som av naturen är mindre kognitivt utrustade för att uppnå en mer rättvis förutsättning.

Används tekniken för att återställa eller ersätta förlorad minnesförmåga vid en progressiv neurologisk sjukdom så kan den också komma att bli ett dolt objekt inom vårdplanering. Att möjliggöra för människor att bevara olika arters typiska funktion skulle förmodligen ses som önskvärt, ja kanske t o m bli ett krav, även om detta skulle bli en ständigt föränderlig standard. Kostnaderna för att genomföra denna teknik måste vägas mot en kostnadsförsämring, även om det innebär att beslut ska fattas på grundval av rättigheter snarare än användbarhet.

Hänsyn måste också tas till de psykologiska effekterna av en förhöjning av den mänskliga naturen. Kommer användningen av dator-hjärna-gränssnitt ändra vår uppfattning om människan och vår känsla av identitet? Om människor faktiskt är uppkopplade via deras hjärnor kommer gränserna mellan jaget och samhället att minskas betydligt. Pressen att agera som en del av en helhet snarare än som en isolerad person skulle öka, mängden och mångfalden av information skulle kunna bli överväldigande, och känslan av själv som en unik och isolerad person skulle förändras.

Eftersom användning också kan skapa en mänsklig varelse med utökad sensorisk kapacitet vilket också med inblandning, om än positiv, så behöver de beaktas. Supersensorsyn kommer att se radar, infraröda och ultravioletta bilder,  utökad hörsel kommer att upptäcka mjukare, högre och lägre anpassade ljud kommer att förbättra vårt luktsinne och öka vår förmåga att urskilja dofter, och en förstärkt känsla av beröring möjliggör urskiljande av miljö-stimuli som förändringar i lufttrycket.
Denna kapacitet skulle ändra det ”normala” för människor, och skulle vara exceptionellt tillämpbar i farliga situationer, särskilt i strid.
Eftersom antalet förbättrade människor ökar, kan dagens normala nivåer i framtiden komma att ses som onormalt låg, vilket leder till medicinering inom ett annat område i livet. Således kretsar betydande frågor kring huruvida det skulle finnas några gränser som ställs på ändringar av väsentliga aspekter av den mänskliga arten.
Trots svårigheten att definiera mänsklighetens natur är stort, har människans rationella befogenheter traditionellt setts som hans anspråk på överlägsenhet och att stå i centrum vad gäller den personliga identiteten. Att förändra en människas tankar och känslor kan, av den personen, upplevas som problematisk i den fortsatta existensen.
Om man accepterar, vilket de flesta kognitionsvetare gör ”att det materialistiska påståendet i medvetandet är en framväxande företeelse från en komplicerad fråga, … kan cybernetik en dag ge samma erforderliga grad av komplexitet som en hjärna”. Å andra sidan hyllar inte alla filosofer den materialistiska uppfattningen och användningen av dessa tekniker som säkerligen kommer att påverka diskussionerna om vilken typ av personlig identitet, och det traditionella kropp-själ-problemet detta kan ge. Att modifiera hjärnan och dess förmåga skulle kunna ändra vårt psykiska tillstånd, ändra både självbild av användaren och vår förståelse av vad det innebär att vara människa. Gränsen mellan mig ”den fysiska jaget” och jag ”det perceptoriska / intellektuella själv” kan förändras i takt med förmågan att uppfatta och interagera, expanderar långt utöver vad som kan göras med videokonferenser. Gränserna för verkliga och virtuella världar kan suddas ut och ett medvetande kopplas in på kollektiva och till en samlad kunskap om mänskligheten skulle säkert påverka individens självkänsla. Huruvida detta skulle leda till att det ställs större vikt på kollektivt ansvar och om detta skulle vara fördelaktigt är okänd.

Förändringar i den mänskliga naturen skulle bli mer genomgripande om den  förändrade medvetandegraden gällde ett barn. I ett intensivt konkurrensutsatt samhälle betyder kunskap ofta makt. Föräldrar drivs att erbjuda sina barn det allra bästa. Kommer de att kunna få implantat för sina barn, och i så fall, hur kommer det att inverka på detta redan ojämlika lotteri i livet? Inträdeskraven i skolorna, högpresterande program och rättstavningsprogram – allt skulle påverkas.
De orättvisor som produceras kan skapa en efterfrågan på allmän täckning för sådan utrustning och ge den planerade sjukvården ytterligare ökade kostnader för samhället. Men i en kultur som vår, med olika nivåer av vårdtillgänglighet, som finns på grundval av människors förmåga att betala, är det rimligt att anta att implanterade hjärnchips kommer att vara tillgängligt endast för dem som har råd med en betydande investering, och detta kommer att ytterligare vidga klyftan mellan fattiga och rika. Resultatet av dessa sociala konsekvenserna skapar en stor oro vid genomförandet av en teknik som vidgar klyftorna inte bara mellan individer, och kön, utan även mellan rika och fattiga länder. Allt eftersom tillbehör blir allt vanligare, höjs normen, och det finns en ökad social press att begagna sig av denna ”fördel”. Även de som initialt minskar genom en operation kan finna att det blir nödvändigt, och samtycke blir en del av ”informerat samtycke ” vilket skulle kunna bli föremål för manipulation.

Förutom dessa mer överhängande framtidsutsikter är att inom trettio år, ”blir det möjligt att infånga data som uppvisar alla en människas sensoriska upplevelser på ett enda litet chip inopererat i hjärnan”. Dessa data skulle samlas in av biologiska sonder som tar emot elektriska impulser, vilket skulle göra det möjligt för en användare att återskapa upplevelser, eller att transplantera minneskretsar från en hjärna till en annan. I detta arbete, skulle psykologisk kontinuitet i den personliga identiteten störas med obestridliga förgreningar. Skulle resultatet bli att en person får andra personers identitet?

Det mest skrämmande slutsatsen av denna teknik är den allvarliga möjligheten att det skulle underlätta totalitär kontroll av människor. I en förutseende projektion av försöksprotokoll, skriver George Annas om ”projekt att implantera löstagbara övervakningsanordningar vid basen av hjärnan hos nyfödda vid tre större universitetssjukhus …. Produkterna skulle inte bara tillåta oss att lokalisera alla implantat var som helst, utan kan programmeras för framtiden att övervaka ljudet omkring dem och att spela subliminala meddelanden direkt till deras hjärnor. Att använda sådan teknik skulle ge regeringar möjlighet att kontrollera och övervaka medborgarna. I ett fritt samhälle kan denna möjlighet tyckas avlägsen, men det är inte osannolikt att projektet används på barn som ett första litet steg. Dessutom, i den militära miljön blir fördelarna med att utöka kapaciteten för att få fram soldater med snabbare reflexer större, och det skulle mer exakt, kunna utövas starka påtryckningar för att kräva förbättringar. När datorer och implanterade kommunikationsenheter med gränssnitt till vapen, informations- och kommunikationssystem bli möjligt kan militären i demokratiska samhällen komma att kräva användning för att bibehålla en konkurrensfördel. Det politiska mandatet om implantat för brottslingar är en förutsebar möjlighet även i demokratiska samhällen. Politiska beslut kommer att tas om denna användning, och även när den tillåter användning, om och när det blir möjligt att påverka särskilda beteenden. Största oron inkluderar vem/vilka som kommer att kontrollera tekniken och vad som kommer att programmeras. Denna fråga sammanfaller med oro om integritetsfrågor, och behovet av kontroll och säkerhet för kommunikationsvägar. Inte alla länder i världen prioriterar självständighet, och potentialen för olycksbådande invasioner av frihet och integritet är alarmerande.

Med tanke på de potentiellt förödande konsekvenserna av ett implanterbart hjärnchip bör dess utveckling och genomförande förbjudas? Detta är naturligtvis frågan som en öppen dialog måste ta itu med, och det väcker den omtvistade frågan om huruvida teknisk utveckling kan motstås, eller om det empiriska med nödvändighet kommer att leda till användning, då förordningen fortfarande kan vara möjlig. Frågor som tagits upp av utsikten till implanterbara hjärnchips är svåra sådana, eftersom möjligheterna till både gott och ont är så stora.

Dessa frågor är alltför viktiga för att lämnas bort av en tillfällighet till datatekniker, eller den kommersiella marknaden. Det är viktigt att världens samhällen utvärderar denna teknik och når några slutsatser om vilken väg de vill ta.

Centrala forskningsområden
Centrala kognitionsvetenskapliga frågeställningar är hur människan tar till sig och bearbetar information/kunskap, hur hon interagerar med den sociala och materiella omgivningen, hur hon fattar beslut och löser problem och vilken roll emotioner spelar för hennes tankeprocesser. Genom att studera kognitiva processer såsom minne, perception, uppmärksamhet, problemlösning, beslutsfattande och emotion men även människans medvetande och fria(?) vilja utifrån ett tvärvetenskapligt perspektiv förväntar forskarna få svar på många av dessa frågor.

Tillämpningar
Kognitionsvetenskapliga idéer och teorier tillämpas och vidareutvecklas i forskning inom områden som människa-dator-interaktion (MDI), game studies och pedagogik. Datorbaserade applikationer spelar en allt större roll i människans vardag vilket kräver en djupgående förståelse vad som sker rent mentalt när människan använder sig av dessa på en daglig basis. I dagens samhälle har också det livslånga lärandet blivit allt viktigare, och kognitionsvetenskaplig forskning bidrar till en bättre förståelse för barns och vuxnas lärandeprocesser.

Historisk utveckling
Även om många av grundläggande frågorna för kognitionsvetenskapen har sina rötter långt bak i historien (till exempel de grekiska filosoferna ovan) började den moderna kognitionsvetenskapens historia inte förrän i 1900-talets mitt. Bland annat två stycken konferenser brukar anges som de första tecknen på en ny (tvär)vetenskap. Den första konferensen ägde rum i september 1948 vid det Kaliforniska institutet för teknologi där främst datavetenskapen och neurovetenskapen sågs bidra till förståelsen för hur nervsystem kan styra beteende. Den andra konferensen ägde rum den 10-12 september 1956 på Massachusetts institut för teknologi (MIT), vilket många ser som året då kognitionsvetenskapen först såg sitt ljus. Vid den här tiden presenterades också flera vetenskapliga bidrag inom psykologi, lingvistik som bidrog till den kognitiva revolutionen, vilken innebar, något förenklat, att det blev möjligt och accepterat att förklara beteende med hjälp av olika typer av mentala representationer (kallas ibland för den kognitiva revolutionen). Däremot dröjde det till 1970-talet innan kognitionsvetenskapen officiellt blev en vetenskap (till exempel med en vetenskaplig tidskrift). Kognitionsvetenskapen var till en början starkt influerad utvecklingen inom datavetenskapen och använde ofta datorn som metafor för kognition och tänkande, dvs. tänkande sågs som (data)beräkningar. Denna syn på kognitionsvetenskapen speglas av Gardners fem kriterier för kognitionsvetenskap.

Gardners kriterier

1. Representationer
* Mentala representationer är nödvändiga för att förklara kognitiva processer och dess påverkan på beteende. Till skillnad från behaviorismen inom psykologi och filosofi menar kognitionsvetenskapen (i och med den kognitiva revolutionen) att det är möjligt och nödvändigt att vetenskapligt testa teorier som är baserade på icke direkt observerbara mentala representationer för att förklara mänskligt kognitivt beteende.

* Inom olika vetenskaper kan analysnivån variera – partiklar, celler, neuroner, hjärnan, sociala grupper, ekonomiska system, ekologiska system och Mentala representationer är alltså analysnivån för kognitionsvetenskapen. Det räcker inte att tala om neuroner eller personliga upplevelser genom introspektion. För att förklara mänskligt beteende behövs förklaringar baserade på våra intentionella tillstånd implementerade som mentala representationer.

2. Datorer
* Datavetenskapen influerar kognitionsvetenskapen på två olika sätt: som metafor och som verktyg. I den traditionella kognitionsvetenskapliga modellen liknas människans kognition med en dators informationsprocessande. På samma sätt som datorns mjukvara har möjlighet att påverka dess hårdvara (i förlängningen dess beteende), kan kognition som informationsprocess (symbolmanipulering) påverka beteendet. Datorer används också som ett verktyg inom området artificiell intelligens och kognitiv modellering. Genom att konstruera modeller som kan köras på en dator (eller robot) kan man testa olika typer av teorier och idéer. Artificiell intelligens kan även handla om att studera människans kognition för att skapa bättre datorprogram.

3. Bortse från känslor, historia, och kontext
* Kognitionsvetenskapen undviker så långt som möjligt att inkludera aspekter som känslor/emotioner, historiska faktorer och kontextuella/situationsberoende faktorer. Att kognitionsvetenskapen bortser från känslor är den mest kontroversiella av Gardners punkter (se nedan), bland annat eftersom känsloladdningar bevisligen påverkar verklighetens kognitiva processer; till exempel har forskare visat att man minns positivt laddade minnen bättre.[källa behövs]

4. Tvärvetenskaplighet
* Kognitionsvetenskapen omfattar flera olika fält, i fusion eller samarbete. Tvärvetenskap medför dock också speciella problem, krockar, när olika teoribildningar ska mötas.

5. Starkt förankrad i klassiska filosofiska problem
* Kognitionsvetenskapen väcker ofta frågor som har att göra med epistemologi och ontologi, det vill säga ”Vad är kunskap?”, ”Hur vet vi att vi vet något?” och ”Hur är världen beskaffad?”.

Kognitionsvetenskap idag
Dagens kognitionsvetenskap ser dock annorlunda ut och har i viss mån börjat överge det starka inflytandet från datavetenskapen och datormetaforen. Bland annat har det så kallade situerade synsättet på kognition och kognitionsvetenskap under de senaste 20 åren ifrågasatt bland annat nödvändigheten av mentala representationer för att förklara kognitivt beteende och möjligheten att bortse från känslor (se till exempel Antonio Damasios teorier) och kontexten. Framförallt betonas kognitiva agenters situerade och aktiva natur. Istället för att se kognition som passiva informationsbehandling betonas interaktionen mellan hjärna, kropp och omgivning, där omgivningen kan vara allt ifrån artefakter som post it-lappar till kulturella mönster. En annan förändring är att bland annat neurovetenskap, biologi, och antropologi har börjat spela en allt större roll i utvecklingen av kognitionsvetenskapen.

För en mer utförlig historik översikt rekommenderas professor Peter Gärdenfors artikel ”Cognitive science: from computers to anthills as models of human thought”
Vad kan en kognitionsvetare jobba med?
* Forskning och undervisning på högskolenivå, men även på företag
* Utveckling av lärande- och beslutsstödssystem
* Integrering av kognitionsvetenskapliga teorier med forskning inom konst, arkitektur och design
* Människan blir äldre och äldre och det behövs därför mer kunskap om hur de kognitiva processerna förändras med åldern och vilka krav åldersrelaterade applikationer behöver uppfylla
* Utveckling av handikappanpassade system
* Informationsfusion

Kognitionsvetenskapliga utbildningar i Sverige
* Göteborgs universitet – Fristående kurser som kan ingå i en kandidat- eller magisterexamen.
* Högskolan i Skövde – Fyra treåriga program som leder till kandidatexamen och ett magisterprogram.
* Linköpings universitet – Treårigt program som leder till kandidatexamen samt tvåårigt mastersprogram med ämnesdjup.
* Lunds universitet – Tvåårigt påbyggnadsutbildning som leder till masterexamen med ämnesbredd.
* Umeå universitet – Treårigt program som leder till kandidatexamen samt tvåårigt mastersprogram med ämnesdjup.

(Information om utbildningarnas omfattning hämtad från högskoleverkets utvärdering av det kognitionsvetenskapliga ämnet 2006, [2])

Källa: Wikipedia

”Vetenskapsrådet har givit ut en fullmatad faktapocket om den nya nanovetenskapen. Denna nya teknik öppnar fantastiska möjligheter, men rymmer även en rad etiska problemställningar. Sverige saknar idag tydliga etiska riktlinjer på området.

IKT, FET, MEMS och RFID är förkortningar som alla hänger samman med det absolut senaste inom högteknologisk forskning. Forskarsamhället har enorma förväntningar på vad denna forskning ska betyda i framtiden.

Den skulle vara otänkbar utan framväxten av avancerad nanoteknologi. Etikdebatten lyser med sin frånvaro i Sverige och vi saknar tydliga riktlinjer för hur forskningen får bedrivas.

Inom EU jobbar man med att stärka Europas konkurrenskraft. Ny innovativ teknik måste tas fram för att ekonomin ska kunna ta nästa teknologisprång. Därför satsar man stenhårt på framtidens teknologier, Future and Emerging Technologies – FET. Grunden för denna strategi är satsningen på framtidens Informations- och Kommunikationsteknik – IKT …”

Läs hela artikeln från 2000-Talets Vetenskap 4/2009

The project will develop methods and technologies for the construction of such cognitive robots able to evolve and grow their capacities in close interaction with humans in an open-ended fashion.

Expected results are basic methods, algorithms and architectures and their integration and long-term experimentation and scientific evaluation on embodied robotic systems in different settings and situations.In the focus of this research endeavour is the development of a robot whose ultimate task is to serve humans as a companion in their daily life.

The robot is not only considered as a ready-made device but as an artificial creature, which improves its capabilities in a continuous process of acquiring new knowledge and skills.

Besides the necessary functions for sensing, moving and acting, such a robot will exhibit the cognitive capacities enabling it to focus its attention, to understand the spatial and dynamic structure of its environment and to interact with it, to exhibit a social behaviour and communicate with other agents and with humans at the appropriate level of abstraction according to context.

The design of the cognitive functions of this artificial creature and the study and development of the continuous learning, training and education process in the course of which it will mature to a true companion, are the central research themes of the proposed project.

Källa: Ist-world.org

Liten, effektsnål och smart. Hjärnan är förebilden i IBM:s storsatsning på en helt ny typ av datorer.

IBM ska tillsammans med forskare vid fem amerikanska universitet utveckla en dator som efterliknar hjärnan. Projektet har fått motsvarande dryga 40 miljoner kronor från forskningsorganisationen Darpa.

Tanken är att maskinen att ska ta in och tolka enorma mängder information. Om forskarna lyckas ska den fatta beslut utifrån motstridiga uppgifter, ta hänsyn till sammanhang, känna igen mönster och bli klokare av erfarenhet. Och den ska dessutom utmana hjärnan när det gäller låg energiförbrukning och kompakt storlek.

Då duger inte den arkitektur som dagens datorer har. I stället vill IBM skapa kretsar i nanoskala som efterliknar hjärnans neuroner och synapser. Gruppen ska nu kombinera olika områden som materialforskning, neurovetenskap, superdatorsimuleringar och synaptronik, vilket innebär att man skapar förbindningar med hjärnans synapser som förebild.

IBM tänker sig att hjärndatorerna i framtiden kan komma till nytta i många komplexa arbetsuppgifter. Till exempel för att tolka informationen från stora sensornätverk eller för börsanalytiker som ska fatta snabba beslut.

De övriga deltagarna i projektet är Stanford University, University of Wisconsin-Madison, Cornell University, Columbia University Medical Center och University of California- Merced.

Källa: Nyteknik.se