本文介绍认知科学基于保罗萨迦德的《心智：认知科学导论》一书。认知科学出现的时间比较晚，大概起源上个世纪50年代，几乎和计算机科学的兴起是同时的，而且两者确实有密切的关系，因为认知科学借用了计算机的一些核心观点去理解人类的思维过程。
什么是认知科学？回答这一问题，首先得思考什么是心智（mind）。认知科学得英文名是Cogntitive science。Cognition： the mental process involved in knowing, learning, and understanding things，指的是知道、学习或理解某物时的心理过程。每时每刻，我们都在思维，我思故我在，表明思维对我们的重要性。虽然我知道我在思维，比如我现在思考如何完成这一介绍工作，但是我思维仅仅是一个非常非常宏观和表面的现象。今天我晚饭吃了一条鱼，明天这条鱼将变成排泄物，但是一条鱼如何变成废物排除体外的过程，对于你我这些医学外行而言一无所知，在现代医学出现之前，我们也不知道吃进去的鱼到底经历什么样的过程，以及哪些器官参与了这个消化过程，每个器官的作用。
以此作为类比，人类的心智过程也是如此。我看到了你，立马就认出是你，要么赶紧迎上去，要么立马回避。在这一简单而又快速的行为中，大脑实则进行了复杂的工作，包括：1. 我是如何识别你的面部，都是有鼻有眼的人，为什么我能快速识别你和他人；2. 为什么一旦识别出你，我会迎上去或者回避，其中的思维过程是怎么样的。或许很多人会尝试回答说，因为他觉得尴尬所以他要回避。接下来的问题就是：尴尬这种心理状态是什么，为什么这一心理状态会产生某些行为。从这个简单的例子中，我们可以发现认知科学的一些研究特点。1. 认知科学研究的对象是人的所思所想，这些所思所想是可能导致某些行为的，并且我们通过这些所思所想理解某些行为。2. 行为是可以观察到的，而你我的所思所想无法被直接观察到，只能通过推论得到（当你看到两个人在吵架，然后女的哭的走掉，这些谁都可以观察到，但是绝大部分人能推测出这位女生心理感到痛苦。为什么是绝大部分人呢？自闭症儿童因为某些心理能力的缺失而无法从他人的行为推测其心理状态，他不知道两个人拥抱意味着什么，也不知道一个人哭泣意味着什么，所以自闭症儿童很难融入社会，原因就是他无法理解他人的心理状态）。3. 虽然他人的所思所想是无法公共可观察的，但我们认为这些东西是存在的，它们可以解释和预测行为的发生。这三个特点并不是认知科学所独有的，一般的心理学也是如此，要不然为什么称之为关于心理的学科呢。
认知科学和一般心理学的区分就在于是否进一步研究“所思所想”的过程和本质。社会学研究人的社会行为，也可以说是关于人的学问，临床医学同样是关于人的学问，但是后者是研究人的身体内部各个器官的生理机制进而发明治病救人的方法。认知科学在这个意义上类似于临床医学，它深入到人的心理世界，用各种仪器（一般心理学似乎也深入到心理世界，但是它是不会用各种仪器去检测你我的心理世界的）去检测人的思维的每一过程，发现具体的认知机制（正如手表可以告诉我们时间一样，你我也可以通过语言表达自己的此时此刻的心理状态，开心、难过、纠结或者尴尬，但是手表之所以可以及时是因为内部有一整套机械机构或者电子结构，你我有一系列心理状态以及一系列思维能力，也是因为内部有复杂的生理结构，主要有神经构成。认知科学就是研究心理的复杂的生理结果。）回过头来看Cognition 的定义，指的是构成学习、知道、理解某事的心理过程，也是这些心理过程是比学习、知道或理解更为基础的思维过程。我能记起今晚我吃了什么，但是我并不知道我的回忆过程以及如何记住的过程。
顺便提一下宗教的认知科学研究。宗教有各种各样的观念，上帝、报应、轮回、罪业、彼岸世界，人类为什么会有这些观念，为什么这些观念普遍流行在这个文明中，从认知科学的角度就是要回答产生这些观念更为基本的心理机制是什么？如果从其他角度回答这一问题，可能是另外答案，正如你所写的，这些观念可以抚慰人心，或者是为了某些伦理功能而提倡的，或者为了社会合作，或者为了终极关怀。这些回答正如说因为手表有刻度和指针所以可以计时。虽然这些回答不能说错误，但至少没有深入底层。
为什么认知科学出现的那么晚，而且它的研究目标定在人类的思维过程？有几个原因。1. 对心理的科学研究本身出现较晚，19世纪末才有一个心理研究实验室；2. 由于心理过程对于个体本身而言非常清楚明白（如果你开心，你立马就感到开心，但他人的开心你未必能直接感知到），所以提出一种科学的方法研究心理需要有一个逐步认识的过程。生物学研究以动植物为研究对象，这些对象就直接放在你我面前，我们可以对他进行各种实验，记录和测量各种特征，但是研究人类的心理活动，仅仅依赖对象的口头报告是远远不够的，而且并不知道口头报告背后的认知机制，另一方面，我们的口头报告也并不可靠。所以认知科学的出现依赖于一些对心智的核心观点的出现和方法的革新；3. 行为心理学长期霸占。因为心理过程无法被所有人平等而公共地观察到，所以上个世纪四五十年代心理学界广泛拒斥谈论心理状态，而只研究行为，研究刺激和行为之间地关系（这里也可以看到科学的某些特征和某些科哲所关心的问题）。
最后因为一部分学者对行为心理学的批判，以及计算机理论的成熟，来自心理学、哲学和计算机领域的学者的共同努力，认知科学才慢慢开始显现。形成的一个标志就是认知科学的核心假设：人类的思维过程是心理表征以及对这些表征进行操作的计算程序。所以人的思维过程有两个部分构成，心理表征和计算程序。所谓心理表征就是表达外部对象的某些东西，只是这些东西是人内部的，可能是大脑神经结构之类的；而计算程序就是操作这些心理表征的过程。举个例子。求y=x2 的微分方程。x，y都是某个表征物，x2 是目前的心理状态，然后我们有一套求微分的方法（计算过程），进过一系列运算，得到2x。假定x2 , 2x分别代表人类的两种心理状态。比如我们经常可以感受到，一旦我处于x2 心理，过一会我就处于2x心理状态，那么这一过程是如何发生的，其中的机制是什么，进而研究实现这一机制的神经是如何完成的，而不仅仅像一般心理学研究那样x2 状态多半会变成2x 这类现象描述。所以把握一个核心假设：思维是心理表征及其对心理表征进行加工的计算过程。这一假说也被称之为认知的表征-计算模型。
表征是什么？似乎在认知科学中，以及心灵哲学，表征、心智、意识等等基本概念都没有统一公认的观点，但是一旦某个得到解答，其他就会迎刃而解。粗糙地理解，心理表征就是心理面的某一东西代表外部世界的某一东西。比如“苹果”或“apple”都代表外部世界的苹果，虽然前两者在物理特征上完全不同，于是我们说前两者其实是苹果这一概念的物理表达，而这一概念表达的是外部世界的苹果这个实实在在的东西。我吃苹果，吃的是实实在在的那个苹果，但我想吃苹果，想的是苹果这个概念。反正，你可以认为在心理（其实在大脑中，一团2斤左右的黏糊糊的像豆腐一样的东西里）有些东西或结构可以用来表达外部世界的东西或者发生的事件。
那么这些表征又是什么呢？罗列各种表征就需要从日常理解出发了。按照萨迦德的认识，一共有六种逻辑、规则、概念、类比、表象和联结。其中每种表征都有各自的计算过程。正如一个公司，什么样的岗位执行是什么样的职责一样。这六种表征和计算方式并不是绝对独立互不干涉的，而是可能都包含在人类的思维过程中。具体说这六种表征就太复杂了，举一种说说。比如概念。概念是被研究最为深入的一种表征（再深入也没有得到明确的答案，太难了）为什么各种自然语言之间可以翻译，“苹果”翻译为“apple”，“书本”翻译为“book”，是因为不同的词汇表达的是同一个意思，而这个意思就是概念。（这部分涉及分析哲学的内容，学习认知科学不容易，跨学科性质很强大。现在认知科学被认为是一门跨学科的研究，包括计算机科学、人工智能、哲学、教育学、人类学、语言学。竟然哲学是认知科学的合法成员，）大脑中有很多概念（但至于概念是以什么样的形式存在大脑中，在经验研究还是哲学研究中依然进展缓慢），这些概念是关于一类类范畴的知识，比如苹果这一概念是关于外部世界中苹果的知识。如果一个人知道苹果这一概念，它应该知道苹果是一种可以吃的东西，大部分是圆形的，红彤彤的，甜的。然后根据这个概念，可以做很多事情，比如识别某个东西是不是苹果。萨迦德还自己列出了心理表征理论是否优秀的评价方法，什么心理学上似然性、神经学上的似然性和实践上可应用性。
研究心理表征以及计算程序是传统认知科学的主题，也是认知科学哲学发现哲学问题的保障，诸如概念的形成、概念和外部对象之间的关系、语言的含义等等。但是认知科学的研究并不局限于此，随之观测仪器的出现，比如核磁共振fMRI，PET，MEG，科学家越发关注大脑神经的活动研究，探究认知活动与神经活动状态之间的关系，以及认知活动类型和不同脑区之间的关系。另外进化生物学也加入认知科学行业，出现进化心理学。进化心理学认为人类的心理机制和生物机制一样是进化而来的。为什么男人好色有进化的基础，为什么大多数人喜欢吃高糖高热的食物，为什么女人更注重男人的社会地位而不是外貌，而男人恰恰相反。另外认知科学开始关注社会文化对认知过程的影响，还有情绪对认知的影响。所以认知科学是一门多学科交融的学问，认知科学也是一门提供全新视野的学问，可以研究宗教，形成宗教的认知科学研究，可以研究科学，形成科学的认知科学研究，也可以研究文化，形成文化的认知科学研究。但万变不离其宗，认知科学就是要搞清楚人类的思维或认知的内部结构。