مغز زبانهای رایانه ای را کاملاً زبانی نمی داند


تصویر یک تیر که با چراغ و صفر پوشانده شده است.

در ایالات متحده ، یک نظرسنجی سال 2016 گالوپ نشان داد که اکثر مدارس می خواهند تدریس کد را شروع کنند ، 66 درصد از مدیران مدارس K-12 معتقدند که آموزش علوم کامپیوتر باید در سایر دروس باشد. اکثر کشورها در اروپا دوره های کدگذاری و علوم کامپیوتر را به برنامه درسی مدارس خود اضافه کرده اند ، فرانسه و اسپانیا دوره های خود را در سال 2015 معرفی کردند. پیش بینی می شود که این نسل جدید رمزگذار ، جمعیت توسعه دهندگان در سراسر جهان را از 23.9 میلیون نفر در سال 2019 به 28.7 میلیون نفر در سال 2024 افزایش دهد.

با وجود همه این تلاش ها ، هنوز هم در مورد نحوه آموزش کدگذاری سردرگمی وجود دارد. بیشتر شبیه زبان است یا بیشتر شبیه ریاضیات است؟ برخی از تحقیقات جدید ممکن است با مشاهده فعالیت مغز در حالی که افراد کد پایتون را می خوانند ، این مشکل را حل کرده باشند.

دو آموزشگاه

در حال حاضر دو مکتب فکری وجود دارد. نکته غالب این است که کدگذاری نوعی زبان است ، با قوانین دستوری و نحوی خاص خود که باید رعایت شود. به هر حال ، آنها کدگذاری نامیده می شوند زبان ها به یک دلیل ، درست است؟ این ایده حتی مخفف شیکی خاص خود را دارد: کدگذاری به عنوان زبان دیگر یا CAL.

دیگران فکر می کنند که این کمی شبیه به مطالعه منطق در ریاضیات است. فرمول ها و الگوریتم های ایجاد خروجی ورودی. حتی یک دوره آنلاین بصورت رایگان وجود دارد که به شما کدگذاری و ریاضیات را آموزش می دهد.

کدام روش موثرتر است؟ این بحث از آنجایی است که کد نویسی برای اولین بار در مدارس آموزش داده شد ، اما به نظر می رسد اکنون بحث زبان پیروز شود. قوانینی در تگزاس ، اوکلاهما و جورجیا به دانش آموزان دبیرستانی اجازه می دهد که برای تکمیل اعتبار زبان های خارجی خود در رشته کامپیوتر شرکت کنند (قانون تگزاس در سال 2013 می گوید در صورتی که دانش آموز دوره زبان خارجی را گذرانده باشد ، این امر اعمال می شود. و بعید به نظر می رسد پیشرفت کند).

این بحث مورد توجه ویژه متخصصان مغز و اعصاب است. از آنجا که برنامه نویسی رایانه ای فقط برای چند دهه وجود داشته است ، مغز منطقه خاصی را برای مدیریت آن ایجاد نکرده است. شما باید ناحیه ای از مغز را که معمولاً برای چیز دیگری استفاده می شود ، تعیین کنید.

بنابراین اواخر سال گذشته ، دانشمندان علوم اعصاب در انستیتوی فناوری ماساچوست سعی کردند ببینند که افراد هنگام انجام برنامه نویسی رایانه از چه قسمت هایی از مغز استفاده می کنند. آنها نوشتند: “توانایی تفسیر کد رایانه یک مهارت شناختی قابل توجه است که با زمینه های مختلف شناختی از جمله توابع اجرایی مشترک ، ریاضیات ، منطق و زبان به موازات هم می کشد.”

از آنجا که می توان از بزرگسالی کدگذاری را یاد گرفت ، آنها تصمیم گرفتند که باید به برخی از سیستم های شناختی موجود در مغز ما متکی باشد. دو سیستم مغزی کاندیداهای احتمالی به نظر می رسید: یا سیستم زبان مغز یا سیستمی که با کارهای پیچیده شناختی مانند حل مسائل ریاضی یا جدول کلمات متقاطع سروکار دارد. مورد اخیر به عنوان “شبکه جستجوی چند منظوره” شناخته می شود.

کدگذاری روی مغز

محققان در آزمایش خود از شرکت کنندگان که قبلاً در برنامه نویسی تجربه داشتند ، خواسته اند که در دستگاه fMRI دراز بکشند تا فعالیت مغزی آنها را بسنجند. سپس از آنها خواسته شد که یک مشکل رمزگذاری را بخوانند و از آنها خواسته شد نتیجه را پیش بینی کنند.

دو زبان برنامه نویسی مورد استفاده در این مطالعه به دلیل “خوانایی” آنها شناخته شده اند – Python و ScratchJr. مورد آخر مخصوص کودکان طراحی شده و براساس نمادها بنا شده است ، به طوری که کودکانی که هنوز خواندن را یاد نگرفته اند می توانند از آن استفاده کنند.

وظیفه اصلی شامل دادن قد و وزن به شرکت کنندگان برای هر نفر و درخواست از آنها برای محاسبه BMI برای هر نفر بود. این مشکل یا به عنوان کد به سبک Python یا به عنوان یک جمله عادی ارائه شده است. همین روش برای ScratchJr نیز انجام شد ، اما از شرکت کنندگان خواسته شد تا موقعیت بچه گربه را هنگام راه رفتن و پریدن پیگیری کنند.

وظایف کنترلی شامل به خاطر سپردن یک سری مربع ها در یک شبکه (برای فعال کردن سیستم برای نیازهای چندین شرکت کننده) و خواندن یک جمله عادی و بی معنی (برای فعال کردن سیستم زبان آنها) است.

نتایج نشان داد که قسمت زبانی مغز هنگام خواندن کد واکنش ضعیفی نشان می دهد (نویسندگان مقاله معتقدند که این ممکن است به دلیل کمبود گفتار / گوش دادن باشد). در عوض ، این کارها عمدتاً توسط شبکه جستجوی چندگانه انجام می شد.

شبکه بسیاری از جستجوها در قسمتهای جلویی و جداری (فوقانی) مغز ما پراکنده شده و مسئول کارهای شدید ذهنی است – بخشهایی از زندگی ما که ما را به فکر فرو می برد. شبکه را می توان تقریباً بین قسمت چپ (مسئول منطق) و قسمت راست (بیشتر مناسب برای تفکر انتزاعی) تقسیم کرد. محققان در MIT دریافتند که به نظر می رسد خواندن کد پایتون باعث می شود که هر دو طرف چپ و راست وب از چندین جستجو فعال شود و ScratchJr سمت راست را کمی بیشتر از سمت چپ فعال می کند.

آنها نوشتند: “ما دریافتیم كه سیستم زبان در طول فهم كد ، علی رغم شباهت های فراوان بین كد و زبانهای طبیعی ، مرتباً پاسخ نمی دهد.

جالب اینجاست که وضوح کد قسمتهایی از شبکه را با چندین نیاز که در هنگام حل مسائل ریاضی فعال نمی شوند ، فعال می کند. بنابراین مغز مانند زبان یا منطق از پس آن بر نمی آید – به نظر می رسد چیزی از آن خودش است.

روند متمایز تفسیر کد رایانه توسط آزمایشی انجام شد که سال گذشته توسط متخصصین مغز و اعصاب ژاپنی انجام شد. این کار قطعه کد برنامه نویسان مبتدی ، باتجربه و خبره را هنگام قرار دادن در fMRI نشان داد. از شرکت کنندگان خواسته شد آنها را در یکی از چهار نوع الگوریتم دسته بندی کنند. همانطور که انتظار می رفت ، برنامه نویسان با مهارت بالاتر در دسته بندی قطعه ها بهتر عمل می کردند. اما محققان همچنین دریافتند که فعالیت در مناطق مغزی مربوط به پردازش زبان طبیعی ، بازیابی حافظه اپیزودیک و کنترل توجه نیز با سطح مهارت یک برنامه نویس افزایش می یابد.

بنابراین گرچه ممکن است کدگذاری به همان زبانی که فکر کردیم شبیه نباشد ، اما به نظر می رسد که هر دو از شروع جوان سود می برند.

eLife، 2020. DOI: 10.7554 / eLife.58906 (برای DOI).

فینتان یک روزنامه نگار مستقل علمی در هامبورگ آلمان است. او همچنین برای The Irish Times ، مجله Horizon و SciDev.net و سیاست علمی ، زیست شناسی ، بهداشت و اخلاق زیستی اروپا را پوشش می دهد.


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*