Psikoloji veya Ruh bilimi, içgüdüsel davranışları ve zihni inceleyen bilimdir. Bilinçli ve bilinçsiz olayların yanı sıra daha çok duygu ve düşüncenin incelemesini içeren Psikoloji, çok kapsamlı bir bilimsel alandır. Bu alanda uzman olan ve aynı zamanda bilgi araştırması yapanlara psikolog denir. Psikologlar, beyinin ortaya çıkan özelliklerini ve ortaya çıkan özelliklerle bağlantılı tüm fenomenleri anlamaya çalışırlar ve bu şekilde daha geniş nöro-bilimsel araştırmacı grubuna katılırlar. Psikoloji bilimi, bir sosyal bilim olmasına rağmen aynı zamanda doğa bilimleri olarak da kategorize edilebilir. Özellikle beyin biyolojisi bilgisini oldukça kullanır ve geliştirir.
Bilişsel bilim, zihin ve zekânın işleyişini ele alan, zeki sistemlerin dinamiklerini ve yapılarını araştıran disiplinler arası bir yaklaşımdır. Çok geniş bir alanı kapsamasından ötürü bilişsel bilim alanında çalışan araştırmacıların bilişsel psikoloji, dil bilimi, sinir bilimi, yapay zekâ, antropoloji ve felsefe gibi alanlarda temel bilgilere sahip olması beklenir.
Bilgisayar bilimi, bilgisayarların tasarımı ve kullanımı için temel oluşturan teori, deney ve mühendislik çalışmasıdır. Hesaplamaya ve uygulamalarına bilimsel ve pratik bir yaklaşımdır. Bilgisayar bilimi; edinim, temsil, işleme, depolama, iletişim ve erişimin altında yatan yönteme dayalı prosedürlerin veya algoritmaların fizibilitesi, yapısı, ifadesi ve mekanizasyonunun sistematik çalışmasıdır. Bilgisayar biliminin alternatif, daha özlü tanımı "büyük, orta veya küçük ölçekli algoritmik işlemleri otomatikleştirme çalışması" olarak nitelendirilebilir. Bir bilgisayar bilimcisi, hesaplama teorisi ve hesaplama sistemlerinin tasarımı konusunda uzmanlaşmıştır.
Algı, psikoloji ve bilişsel bilimlerde duyusal bilginin alınması, yorumlanması, seçilmesi ve düzenlenmesi anlamına gelir. Algı, duyu organlarının fiziksel uyarılmasıyla oluşan sinir sistemindeki sinyallerden oluşur. Örneğin, görme gözün retinasına düşen ışıkla, işitme kulağa gelen ses ile oluşur. Algı bu sinyallerin sadece pasif bir şekilde alınması değildir. Öğrenme, dikkat, hafıza ve beklenti ile şekillenebilir. Algı, bu "yukarıdan aşağıya etkileri" kapsadığı gibi duyusal girdinin "aşağıdan yukarıya" işlenmesini de içerir. "Aşağıdan yukarıya işlemler", basitçe, düşük seviye bilgi kullanılarak daha yüksek seviyede bilginin oluşturulmasıdır. Yukarıdan aşağıya işlemler ile kastedilen, kişinin kavram ve beklentilerinin algıyı etkilemesidir. Algılama, sinir sisteminin kompleks işlemlerine dayanır, ancak bilinçsel farkındalığın dışında gerçekleştiği için çoğu zaman kişilere zahmetsizce gerçekleşir gibi gelir.
Nöropsikoloji, insan beyninin yapı ve fonksiyonlarının belirli psikolojik olaylarla olan ilişkisini anlamayı ve nörolojik bozuklukların yol açtığı davranışsal ve bilişsel etkilerin teşhis ve tedavisini hedefleyen psikoloji dalıdır.
Nörobilim, sinir sistemini inceleyen disiplinlerarası bir bilim dalıdır. Nöronların ve nöral devrelerin temel özelliklerini anlamayı hedefleyen bu bilim dalı, bu amaçla fizyoloji, anatomi, moleküler biyoloji, gelişim biyolojisi, sitoloji, matematiksel modelleme ve psikolojiyi birleştirir. Öğrenme, bellek, davranış, algı ve bilincin biyolojik temelinin anlaşılması Eric Kandel tarafından biyolojik bilimlerin "nihai zorluğu" olarak tanımlanmıştır.
Makine öğrenimi (ML), veriden öğrenebilen ve görünmeyen verilere genelleştirebilen ve dolayısıyla açık talimatlar olmadan görevleri yerine getirebilen istatistiksel algoritmaların geliştirilmesi ve incelenmesiyle ilgilenen, yapay zekâda akademik bir disiplindir. Makine öğrenimi, bilgisayarların deneyimlerinden öğrenerek karmaşık görevleri otomatikleştirmeyi sağlayan bir yapay zeka alanıdır. Bu, veri analizi yaparak örüntüler tespit etme ve tahminlerde bulunma yeteneğine dayanır. Son zamanlarda yapay sinir ağları, performans açısından önceki birçok yaklaşımı geride bırakmayı başardı.
Akademik disiplinlere genel bir bakış ve güncel bir rehber olarak aşağıda ana hatlar verilmiştir:
Hesaplamalı fizik, fizik sorunlarını çözebilmek için sayısal algoritmaların üretilmesi ve gerçeklenmesini içerir. Genelde kuramsal fizikin bir alt dalı olarak değerlendirilir ancak bazen de kuramsal ve deneysel fizik arasında orta bir dal olarak da düşünülür.
Evrim antropolojisi, insanın fizyolojisi ile hareketlerinin evrimini ve hominidler ile hominid olmayan primatlar arasındaki ilişkiyi inceleyen, disiplinlerarası bir alandır. Sosyal bilimler ve doğa bilimlerine dahildir.
- İnsan evriminin antropolojisi
- Paleoantropoloji ve paleontoloji
- Primatoloji ve primat etolojisi
- İnsan hareketlerinin sosyokültürel evrimi
- Teknoloji ve zamanla gelişiminin arkeolojik incelemeleri
- İnsan evriminin genetiği
- Bilişsel nörobilim ve insan ile primat nöroantropolojisi
- Davranışsal insan ekolojisi
- İnsan anatomisi,fizyolojisi, moleküler biyoloji, biyokimya ve türler arasındaki fark ve değişiklikler, insan gruplarının ilişkileri ve varyasyonları arasındaki kültürel faktörleri inceler.
Hesaplamalı model, karmaşık sistemlerin davranışını matematik, fizik ve bilgisayar bilimleri kullanarak simüle etmek ve incelemek için bilgisayarların kullanılmasıdır.
Hesaplamalı kimya, kimya problemlerini çözmeye yardımcı olmak için bilgisayar simülasyonunu kullanan bir kimya dalıdır. Moleküllerin, katıların yapı ve özelliklerini hesaplamak için verimli bilgisayar programlarına dahil edilmiş teorik kimya yöntemlerini kullanır. Bu yöntemlerin kullanılmasının nedeni, hidrojen moleküler iyonu ile ilgili nispeten yeni sonuçlar dışında, kuantum çok-gövdeli(many-body) problemlerin analitik olarak çözülemez oluşudur. Hesaplama sonuçları normal olarak kimyasal deneylerle elde edilen bilgileri tamamlarken, bazı durumlarda gözlemlenmeyen kimyasal olayları da tahmin edebilmektedir. Yeni ilaç ve materyallerin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bilimsel hesaplama karmaşık problemleri anlamak ve çözmek için gelişmiş bilgi işlem yeteneklerini kullanan çok disiplinli bir alandır. Hesaplamalı bilim üç farklı unsuru birleştirmektedir:
Bilgisayarlı dilbilim veya hesaplamalı dilbilim, doğal dilin istatistiksel veya kural tabanlı modelleme yöntemleriyle ve hesaplamalı bir perspektif ile inceleyen disiplinler arası bir bilgisayar bilimi alanıdır.
Sinirdilbilim, sinir dil bilimi, beyin dil bilimi ya da nörolinguistik; insan beyninde dil kavraması, üretimi ve edinilmesini denetleyen sinirsel mekanizmalara ilişkin çalışmaları kapsayan akademik alandır. Disiplinlerarası bir alan olarak sinir dil bilimi; sinir bilimi, dil bilimi, bilişsel bilim, iletişim bozuklukları ve nöropsikoloji gibi dallardan yöntemler ve teorilerden faydalanır. Birçok farklı geçmişi olan sinir dil bilimi araştırmacıları, bu alana çeşitli deneysel tekniklerin yanı sıra büyük oranda farklılık gösteren teorik bakış açıları getirmiştir. Sinir dil bilimi dalında yapılmış çalışmalar ağırlıklı olarak ruh dil bilimi (psikolinguistik) ve kuramsal dil biliminden kaynaklanan modellerin kullanımıyla şekillendirilmiş ve beynin ruh ile kuramsal dil bilimi dallarında dilin üretimi ve kavrayışı için şart olduğu önerilen işlemleri nasıl uyguladığını araştırmaya odaklanır. Sinir dil bilimcileri, beynin dil ile ilgili bilgileri işleme almak için kullandığı işlevbilimsel mekanizmaları araştırır ve afaziyoloji, beyin görüntüleme, elektrofizyoloji ve bilgisayar modellemesini kullanarak dilbilimsel ve ruhdilbilimsel teorileri değerlendirirler.
Bilişsel nörobilim, odak noktası mental süreçlerde görev alan beyindeki sinirsel bağlantılar olmak üzere, genel anlamda bilişin altında yatan biyolojik süreçleri inceleyen bilim alanıdır. Bilişsel aktivitelerin beyindeki sinirsel devreler tarafından nasıl etkiilendiği veya kontrol edildiği sorularını ele alır. Bilişsel nörobilim, hem nörobilim hem de psikolojinin bir dalıdır ve davranışsal nörobilim, bilişsel psikoloji, fizyolojik psikoloji ve duyuşsal nörobilim gibi disiplinlerle örtüşür. Bilişsel nörobilim, bilişsel bilimdeki teorilere, nörobiyoloji ve hesaplama modellemesine dayanan kanıtlara dayanır.
Nöroinformatik, hesaplama modelleri ve analitik araçların uygulanmasıyla sinirbilim verilerinin düzenlenmesi ile ilgili bir araştırma alanıdır. Bu araştırma alanları giderek daha büyük hacimli, yüksek boyutlu ve ince taneli deneysel verilerin entegrasyonu ve analizi için önemlidir. Nöroinformatistler, klinisyenler ve araştırma bilimcileri için hesaplamalı araçlar, matematiksel modeller sağlar ve birlikte çalışabilir veritabanları oluşturur. Sinirbilim, birçok ve çeşitli alt disiplinlerden oluşan heterojen bir alandır. Beyin anlayışımızın derinleşmeye devam edebilmesi için, bu alt disiplinlerin verileri ve bulguları anlamlı bir şekilde paylaşabilmeleri gerekir; Nöroinformatistler bunu kolaylaştırır.
Hesaplamalı biyoloji veya bilişimsel biyoloji, biyolojik, ekolojik, davranışsal ve sosyal sistemlerin araştırılmasında veri analitik ve teorik yöntemlerin, matematiksel modelleme ve hesaplamalı simülasyon tekniklerinin geliştirilmesini ve uygulanmasını içerir. Disiplinlerarası bir alandır ve de farklı disiplinleri kucaklar. Temelinde biyoloji, uygulamalı matematik, istatistik, biyokimya, kimya, biyofizik, moleküler biyoloji, genetik, genomik, bilgisayar bilimi ve evrim yer almaktadır.
Psikoloji temel bilimi, psikoloji alanında yapılan araştırmaların bazıları, uygulanan psikolojik disiplinlerde yapılan araştırmalardan daha "temel" dir ve doğrudan bir uygulaması yoktur. Psikoloji içerisindeki temel bilim yönelimini yansıttığı düşünülen alt disiplinler arasında biyolojik psikoloji, bilişsel psikoloji, nöropsikoloji vb. alt dallar sayılabilmektedir. Bu alt disiplinlerdeki araştırmalar, metodolojik titizlik ile karakterizedir. Psikolojinin temel bilim olarak kaygı, davranış, biliş ve duyguların altında yatan yasaları ve süreçleri anlamaktır. Temel bilim olarak psikoloji, uygulamalı psikoloji için bir temel sağlar. Uygulamalı psikoloji, aksine, temel psikolojik bilimlerin ortaya koyduğu psikolojik ilkelerin ve teorilerin uygulanmasını içerir; bu uygulamalar zihinsel ve fiziksel sağlık ayrıca eğitim gibi alanlarda sorunların üstesinden gelmeyi veya refahı artırmayı amaçlamaktadır.
Çince Odası Argümanı, dijital bir bilgisayarın –ne kadar zeki ya da insansı davranışlar sergilerse sergilesin– bir “zihne”, “anlayışa” ya da “bilince” sahip olamayacağını savunur. Filozof John Searle tarafından “Minds, Brains, and Programs” adlı makalesinde öne sürülen bu argüman ilk kez 1980 yılında Behavioral and Brain Sciences dergisinde yayınlanmıştır. Çince Odası olarak bilinen düşünce deneyinin merkezini oluşturduğu argüman, yayınlandığı günden itibaren oldukça tartışılmıştır.
