Bilişsel bilim, aklın nasıl çalıştığını, işlediğini ve davrandığını araştıran bilim dalıdır. Bilişsel bilim, bilimsel bir çalışma alanı olarak, beynin nasıl karar verdiğini veya bir görevi nasıl yerine getirdiğini anlamak için felsefe, sinir bilimi veya yapay zeka gibi farklı disiplinlerin uygulanmasını gerektirir. Bilişsel bilim, eğitim programları geliştirerek veya daha akıllı cihazlar üreterek insanlara pek çok şekilde yardımcı olmak amacıyla zekayı ve davranışları anlamayı hedefler.

Zamanın başlangıcından beri, insanoğlu kendi aklını anlamaya çalışmıştır. Antik zaman yazarlarından bazıları, düşüncenin nasıl bir harika olduğundan ve insanlarda aynı derecede görülebilecek aptallık ve bilgelikten bahsetmiştir. Antik Yunan filozoflarından Aristo, beyinden ve farklı işlevlerinden ve özellikle de insanoğlunun bilgi birikiminden bahsetmiştir.

Ancak, psikoloji biliminin ve özellikle de deneysel psikoloji dalının gelişmeye başlaması, ancak 1800’lü yıllarda gerçekleşmiştir. Bilim adamlarının davranış bilimi teorisini benimsemesi de bu zaman diliminde gerçekleşmiştir; bu teori, belli davranışların programlanmış olduğu ve belli uyarıcılara karşı verilen biyolojik bir tepki olacağı fikrine dayanmaktadır. 1879’da Wilhelm Wundt, kendi psikoloji laboratuvarını kurmuştur. Kısa bir süre sonra, Sigmund Freud, teori ve fikirlerini desteklemek için bir dizi vaka çalışması gerçekleştirmiştir.

1950’lerde, farklı alanlardan gelen bir dizi araştırması, bilgi işlem prosedürlerine de karmaşık temsil çalışmalarına dayanan zihin tabanlı teoriler geliştirmeye başladığında, Bilişsel Devrim başlamıştır (Miller, Broadbent, Chomsky, Newell, Shaw, Simon). 1960’larda bilişsel psikoloji hakim bir hal almıştır (Tulving, Sperling) ve 1970’lerden bu güne Avrupa ve Kuzey Amerika’da altmıştan fazla üniversitede bilişsel bilim programları açılmıştır.

Aklın nasıl çalıştığını temsil eden pek çok bilişsel bilim teorisi mevcuttur. Bunlardan bazıları:

• Biçimsel mantık
• Kurallar
• Kavramlar
• Analojiler
• Resimler
• Bağlantıcılık
• Teorik sinir bilimi
• Bayes teorisi
• Derin öğrenme

Bu teorilerin hepsinde bir açıklama kalıbı mevcuttur. Örneğin, kavramlar örneğinde, insanlar belli hiyerarşiler ve diğer ilişkilendirme yolları oluşturan bir dizi kavram belirlemiştir.

Günümüzde, bilişsel bilim uzmanları, genellikle zihni ve zekayı anlamak için sayısal modelleme ve teori oluşturma yöntemlerini kullanmaktadır. Bu genelde gönüllü kişilerle deneyler yapılmasını içermektedir. Örneğin, üniversite öğrencileri sık sık kontrollü koşullar altında incelenen farklı düşünme türlerini içeren laboratuvar deneylerine katılmaktadır.

Bu deneyler genellikle gönüllülerin farklı sorunlar için fikirler üretmesini ve uygulamasını gerektiren tümdengelimle akıl yürütme eylemlerini içerir. Ünlü bilişsel deneylerden biri, Stroop testi olarak bilinen çalışmadır. Katılımcılara ekranda farklı renklerle yazılmış kelimeler gösterilmiş ve ardından kelimelerin renkleri sorulmuştur. Buradaki sorun, testin akıl karıştıracak şekilde tasarlanmış olmasıdır; örneğin, “kırmızı” kelimesi, sarı harflerle yazılmıştır. Bu testler, mantıklı düşünmeyi ölçmek ve ayrıca beynin yanlış cevap verdiğinde ne kadar hızlı strese girdiğini değerlendirmek için tasarlanmıştır.

Bilişsel bilim, kim olduğumuzu, neden düşündüğümüzü ve nasıl davrandığımızı anlama isteğimizden doğmuştur. Nöral yollar ve uyarıcılara ve koşullara verdiğimiz tepkiler konusunda daha fazlasını öğrendikçe ve yapay zeka gibi teknolojilerle uğraştıkça, bilişsel bilimi hayatın anlamını anlamanın bir yolundan çok daha fazlası haline gelmektedir. Bilişsel deney teknik ve teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde, bilim insanları Parkinson gibi hastalıkları tedavi edecek devrim niteliğindeki bulguları keşfetmeye ve beynin işlevini taklit edip, insan gönüllülere duyulan ihtiyacı ortadan kaldırabilecek bilgisayar algoritmaları geliştirmeye yaklaşmaktadır.