دفترچه راهنمای دوره آموزشی "جبر، اختیار و عاملیت زیستی"

گام دوم: عاملیت زیستی چیست؟

این دوره به بررسی عمیق مفهوم «عاملیت زیستی» می‌پردازد، و تلاش دارد تا درک جامعی از چگونگی ظهور، کارکرد و اهمیت عاملیت در موجودات زنده ارائه دهد. با تکیه بر جدیدترین یافته‌هاس در علوم زیستی، فلسفه ذهن و نظریه سیستم‌ها، این دوره شرکت‌کنندگان را با ابعاد مختلف عاملیت، از سطح سلولی تا ارگانیسم‌های پیچیده و حتی پیامدهای آن برای فهم ما از خودآگاهی و اراده آشنا می‌سازد. هر جلسه بر مفاهیم بنیادی، نظریه‌های کلیدی و نمونه‌های مطالعاتی تمرکز خواهد داشت و با فعالیت‌های تحلیلی و بحث‌های گروهی همراه خواهد بود.

اهداف دوره

پس از اتمام این دوره، شرکت‌کنندگان قادر خواهند بود:

• مفهوم عاملیت زیستی و تمایز آن از سایر اشکال عاملیت (مصنوعی) را به روشنی تعریف کنند.
• مبانی ترمودینامیکی، اطلاعاتی و سازمانی ظهور عاملیت در سیستم‌های زنده را توضیح دهند.
• نقش خودسازماندهی، برآیش (emergence) و خودمختاری (autonomy) را در شکل‌گیری عاملیت زیستی تحلیل کنند.
• ارتباط میان عاملیت، شناخت، هدفمندی و تکامل را درک کنند.
• رویکردهای مختلف به مطالعه عاملیت زیستی، از جمله رویکردهای مبتنی بر ماده فعال (active matter)، نظریه سیستم‌های پویا و شناخت بدنمند (embodied cognition) را ارزیابی کنند.
• پیامدهای درک عاملیت زیستی برای مباحثی چون اراده آزاد، مسئولیت‌پذیری و طراحی سیستم‌های هوشمند را مورد بحث قرار دهند.

ساختار دوره

این دوره به چهار جلسه تقسیم می‌شود که هر کدام بر اساس مباحث جلسه قبل بنا شده و به تدریج درک عمیق‌تری از عاملیت زیستی ارائه می‌دهند.

جلسه ۱: مبانی عاملیت – از ماده فعال تا حیات اولیه

شرح: این جلسه به بررسی پایه‌های فیزیکی و شیمیایی می‌پردازد که امکان ظهور عاملیت را در جهان فراهم می‌کنند. ما با مفهوم "ماده فعال" شروع کرده و بررسی می‌کنیم که چگونه سیستم‌های دور از تعادل ترمودینامیکی می‌توانند رفتارهای هدفمند از خود بروز دهند. سپس به سراغ اولین نشانه‌های عاملیت در سیستم‌های پیش‌زیستی و حیات اولیه خواهیم رفت.

مباحث کلیدی:

O ترمودینامیک سیستم‌های دور از تعادل و نقش آن در خودسازماندهی. (با الهام از مفاهیم مورد بحث در آثار ایلیا پریگوژین)

O ماده فعال (Active Matter) و رفتار جمعی هدفمند. (با توجه به پژوهش‌های معاصر در این حوزه)

O گذار از غیرزنده به زنده: نظریه‌های مربوط به پیدایش حیات و ظهور اولین عامل‌های ساده.

O مفهوم "کار" (Work) و "هدفمندی" (Goal-directedness) در سیستم‌های فیزیکی و زیستی اولیه.

اهداف یادگیری:

O دانشجویان قادر خواهند بود اصول ترمودینامیکی حاکم بر سیستم‌های زنده را شرح دهند.

O دانشجویان می‌توانند مفهوم ماده فعال و اهمیت آن برای درک عاملیت را توضیح دهند.

O دانشجویان قادر خواهند بود نظریه‌های اصلی در مورد منشاء حیات و ظهور عاملیت اولیه را تحلیل کنند.

فعالیت ها:

☐ بحث گروهی: آیا می‌توان برای یک سیستم فیزیکی ساده (مانند یک موتور شیمیایی خودگردان) نوعی از عاملیت قائل شد؟

☐ تحلیل مقاله: بررسی یک مقاله پژوهشی جدید در مورد ماده فعال یا سیستم‌های خودسازمانده.

☐ مطالعه موردی: بررسی مدل‌های نظری برای گذار از شیمی پیش‌زیستی به اولین سلول‌ها.

منابع:

• Key Words: Active Matter, Non-equilibrium Thermodynamics, Self-organization, Emergence, Thermodynamic Work, Prebiotic Systems, Origin of Life.

O آثار مرتبط با ایلیا پریگوژین در زمینه ساختارهای اتلافی و خودسازماندهی

O مقالات مروری در مورد ماده فعال به عنوان مثال، کارهای Sriram Ramaswamy یا  Cristina Marchetti

O کتاب‌هایی در مورد منشاء حیات

O اروین شرودینگر، "حیات چیست؟" (Erwin Schrödinger, "What is Life?").

O استوارت کافمن، "پژوهش‌ها" یا "خاستگاه‌های نظم

O لودویگ فون برتالانفی، "نظریه عمومی سیستم‌ها" (Ludwig von Bertalanffy, "General System Theory").

جلسه ۲: معماری خودمختاری زیستی – خودآفرینی و عاملیت حداقلی

شرح: در این جلسه، بر مفهوم "خودمختاری" (Autonomy) در سیستم‌های زیستی تمرکز خواهیم کرد. ما به بررسی نظریه "خودآفرینی" (Autopoiesis) به عنوان یکی از چارچوب‌های کلیدی برای فهم سازمان‌بندی سیستم‌های زنده می‌پردازیم و سپس مفهوم "عاملیت حداقلی" (Minimal Agency) را در موجودات ساده مانند باکتری‌ها و تک‌سلولی‌ها کاوش می‌کنیم.

مباحث کلیدی:

O نظریه خودآفرینی (Autopoiesis) و تعریف سیستم‌های زنده با الهام از ماتورانا و وارلا

O بستار عملیاتی (Operational Closure) و حفظ هویت در سیستم‌های خودمختار.

O عاملیت حداقلی: از حسگری-حرکتی ساده تا رفتارهای انطباقی اولیه.

O نقش غشاها، متابولیسم و اطلاعات در حفظ خودمختاری و بروز عاملیت.

اهداف یادگیری:

O دانشجویان قادر خواهند بود نظریه خودآفرینی و مفاهیم مرتبط با آن را توضیح دهند.

O دانشجویان می‌توانند تفاوت بین سیستم‌های خودآفرین و سیستم‌های دیگر (مانند ماشین‌ها) را تحلیل کنند.

O دانشجویان قادر خواهند بود نمونه‌هایی از عاملیت حداقلی در موجودات زنده را شناسایی و توصیف کنند.

فعالیت ها:

☐ تحلیل مفهومی: بررسی انتقادی مفهوم خودآفرینی و محدودیت‌های آن.

☐ مطالعه موردی: تحلیل رفتار یک باکتری (مانند E. coli) از منظر عاملیت حداقلی و خودمختاری.

☐ بحث: آیا می‌توان مفهوم خودمختاری زیستی را به سیستم‌های اجتماعی یا اکولوژیکی تعمیم داد؟

منابع:

• Key Words: Autonomy, Autopoiesis, Operational Closure, Minimal Agency, Sensorimotor, Metabolism, Biological Information.

O آثار Humberto Maturana و Francisco Varela در مورد خودآفرینی و زیست‌شناسی شناخت

O مقالات و کتاب‌های مرتبط با عاملیت حداقلی مانند کارهای Fred Keijzer یا Pamela Lyon در مورد شناخت پایه.

O آثار Terrence Deacon در مورد نقش اطلاعات و محدودیت در سیستم‌های زنده ("Incomplete Nature").

O " (Alvaro Moreno & Matteo Mossio, "Biological Autonomy: A Philosophical and Historical Analysis").

O کنراد هل ودینگتون، "استراتژی ژن‌ها" (C. H. Waddington, "The Strategy of the Genes").

O  "Understanding Understanding: Essays on Cybernetics and Cognition").

جلسه ۳: تجسم، شناخت و تکامل عاملیت

شرح: این جلسه به بررسی ارتباط تنگاتنگ میان جسمیت (Embodiment)، شناخت (Cognition) و عاملیت می‌پردازد. ما بررسی خواهیم کرد که چگونه ساختار بدنی یک موجود زنده و تعاملات آن با محیط، شناخت و توانایی‌های عاملی آن را شکل می‌دهد. همچنین، به نقش تکامل در پیچیده‌تر شدن عاملیت و ظهور قابلیت‌های شناختی بالاتر خواهیم پرداخت.

مباحث کلیدی:

O شناخت تجسم‌یافته (Embodied Cognition) و نقش بدن در فرآیندهای شناختی. (با الهام از کارهای Varela, Thompson, & Rosch)

O عاملیت مادی (Material Agency) و تأثیر محیط بر رفتار عامل. (با توجه به مفاهیم مطرح شده در نظریه شبکه کنشگر Latour)

O تکامل سیستم‌های عصبی و ظهور شناخت پیچیده.

O از عاملیت واکنشی (Reactive Agency) تا عاملیت پیش‌نگر (Anticipatory Agency) و هدفمند.

اهداف یادگیری:

O دانشجویان قادر خواهند بود اصول کلیدی رویکرد شناخت تجسم‌یافته را توضیح دهند.

O دانشجویان می‌توانند نقش محیط و ساختار بدنی را در شکل‌دهی به عاملیت تحلیل کنند.

O دانشجویان قادر خواهند بود مسیر تکاملی عاملیت و شناخت را در سلسله مراتب حیات ردیابی کنند.

فعالیت ها:

☐ مناظره: آیا گیاهان می‌توانند دارای نوعی از شناخت یا عاملیت باشند؟ (با ارجاع به کارهای مرتبط با هوش گیاهی مانند آثار Monica Gagliano یا Anthony Trewavas)

☐ تحلیل ویدئو: مشاهده و تحلیل رفتار حیوانات با سطوح مختلف پیچیدگی شناختی.

☐ پروژه گروهی: طراحی یک "عامل تجسم‌یافته" ساده (به صورت مفهومی یا شبیه‌سازی) و بررسی چالش‌های آن.

منابع:

• Key Words: Embodied Cognition, Material Agency, Evolution of Cognition, Nervous Systems, Anticipation, Goal-directedness, Plant Intelligence, Enactivism.

O کتاب "The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience" اثر Varela, Thompson, & Rosch.

O آثار مرتبط با شناخت گسترده (Extended Cognition) مانند کارهای Andy Clark ("Being There: Putting Brain, Body, and World Together Again") و David Chalmers.

O مقالات و کتاب‌ها در مورد تکامل سیستم‌های عصبی و رفتار (مانند کارهای Georg Striedter, "Principles of Brain Evolution").

O آثار Bruno Latour در مورد نظریه شبکه کنشگر (به عنوان مثال "Reassembling the Social: An Introduction to Actor-Network-Theory").

O جیمز جی. گیبسون، "رویکرد بوم‌شناختی به ادراک دیداری" (James J. Gibson, "The Ecological Approach to Visual Perception").

O رادنی بروکس، مقالات مرتبط با هوش مصنوعی مبتنی بر رفتار و رباتیک تجسم‌یافته (Rodney Brooks, e.g., "Elephants Don't Play Chess").

O سوزان اویاما، "چشم‌انداز تکاملی-تکوینی" (Susan Oyama, "The Ontogeny of Information").

جلسه ۴: عاملیت پیچیده، آگاهی و چالش‌های آینده

شرح: در جلسه نهایی، به بررسی اشکال پیچیده‌تر عاملیت، به ویژه در انسان، و ارتباط آن با مفاهیمی چون آگاهی، خودآگاهی و اراده آزاد می‌پردازیم. همچنین، چالش‌های مفهومی و عملی در مطالعه عاملیت زیستی و پیامدهای آن برای هوش مصنوعی و اخلاق را مورد بحث قرار خواهیم داد.

مباحث کلیدی:

O عاملیت انسانی: نقش زبان، فرهنگ و خودآگاهی.

O مبانی عصبی تصمیم‌گیری و اراده (با توجه به یافته‌های علوم اعصاب شناختی).

O مقایسه عاملیت زیستی با هوش مصنوعی: آیا ماشین‌ها می‌توانند به معنای واقعی عامل باشند؟

O پیامدهای اخلاقی و اجتماعی درک و دستکاری عاملیت زیستی.

اهداف یادگیری:

O دانشجویان قادر خواهند بود ویژگی‌های منحصر به فرد عاملیت انسانی را تحلیل کنند.

O دانشجویان می‌توانند دیدگاه‌های مختلف در مورد اراده آزاد و مبانی عصبی آن را مورد بحث قرار دهند.

O دانشجویان قادر خواهند بود به طور انتقادی توانایی‌ها و محدودیت‌های هوش مصنوعی را در مقایسه با عاملیت زیستی ارزیابی کنند.

O دانشجویان می‌توانند پیامدهای اخلاقی مرتبط با تحقیقات عاملیت را شناسایی کنند.

فعالیت ها:

☐ بحث فلسفی: بررسی استدلال‌های موافق و مخالف اراده آزاد در پرتو یافته‌های علمی.

☐ تحلیل سناریو: بررسی یک سناریوی اخلاقی مرتبط با هوش مصنوعی پیشرفته یا مهندسی ژنتیک و تأثیر آن بر عاملیت.

☐ مقاله پایانی: نگارش یک مقاله کوتاه در مورد یکی از جنبه‌های عاملیت زیستی که برای دانشجو جالب بوده است، با تکیه بر مفاهیم و منابع دوره.

منابع:

• Key Words: Human Agency, Consciousness, Self-awareness, Free Will, Decision-Making, Cognitive Neuroscience, Artificial Intelligence (AI), Bioethics, Chinese Room Argument.

O آثار فیلسوفانی چون سرل، دنت و...

O کتاب‌ها و مقالات مروری در مورد علوم اعصاب تصمیم‌گیر

O پژوهش‌های مرتبط با مبانی نظری هوش مصنوعی و محدودیت‌های آن

O دیوید چالمرز، "ذهن آگاه" (David Chalmers, "The Conscious Mind").

O دنیل وگنر، "توهم اراده آگاهانه" (Daniel Wegner, "The Illusion of Conscious Will").

O (Patricia Churchland, "Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind-Brain").

ارزیابی

تکالیف کتبی برای بررسی عمیق تر موضوعات خاص

پروژه های فردی یا گروهی شامل تحقیق تحلیل و ارائه

یک امتحان جامع که موضوعات اصلی دوره را پوشش میدهد.

یادداشت‌های مهم

• این دوره شامل بحثهای بین رشته ای خواهد بود بنابراین آماده باشید تا با ایده هایی از زمینه های مختلف درگیر شوید.
• دانش پایه در زیست شناسی و فیزیک مفید خواهد بود اما الزامی نیست.