從計(jì)算機(jī)到腦——讀《心智：認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論》

李恒威

《心智：認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論》，朱菁、陳夢(mèng)雅 譯，上海：上海辭書(shū)出版社，2012年。

“人生天地之間，所以超然獨(dú)貴于物者，以是心耳，心者，人之大本也。”理解心智的奧秘被視為未來(lái)科學(xué)探尋的一個(gè)偉大“圣杯”——一個(gè)關(guān)于人心和人性的“圣杯”。認(rèn)知科學(xué)就是一個(gè)以專(zhuān)門(mén)研究“心”（心智或心靈）為己任的學(xué)科。與探索物理、化學(xué)和生理現(xiàn)象的學(xué)科相比，研究心智現(xiàn)象的認(rèn)知科學(xué)的歷史是短暫的：“認(rèn)知科學(xué)與搖滾樂(lè)可以說(shuō)是同齡人，它們都由各個(gè)不同的源流匯聚而成，在20世紀(jì)50年代問(wèn)世”。心智現(xiàn)象的復(fù)雜性和多樣性使認(rèn)知科學(xué)在創(chuàng)立之初就不可避免地成為一個(gè)多學(xué)科、跨學(xué)科、學(xué)科交叉和學(xué)科整合的研究領(lǐng)域：它涵蓋的基礎(chǔ)學(xué)科包括哲學(xué)、心理學(xué)、人工智能、神經(jīng)科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、人類(lèi)學(xué)和教育學(xué)。

盡管認(rèn)知科學(xué)的歷史短暫，但在過(guò)去近60年中，認(rèn)知科學(xué)經(jīng)歷了一段高速、豐富、復(fù)雜和輝煌的發(fā)展時(shí)期。若要一睹這段歷程的素描，那么加拿大哲學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家保羅·薩伽德的著作《心智：認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論》則不可不讀。該書(shū)以簡(jiǎn)潔有力的編排方式深入淺出地論述了認(rèn)知科學(xué)在發(fā)展初期在探索心智和智能方面開(kāi)辟的重要進(jìn)路，以及它在進(jìn)一步的發(fā)展進(jìn)程中所面臨的挑戰(zhàn)。

作者指出，他撰寫(xiě)該書(shū)的目的是為對(duì)認(rèn)知科學(xué)有興趣的學(xué)生提供一個(gè)整合性的導(dǎo)論——它“更側(cè)重于‘林’而非‘樹(shù)’”，因此作者采取了一種依范式來(lái)組織的撰寫(xiě)方式。全書(shū)分為兩篇，這兩篇也大致對(duì)應(yīng)了被稱(chēng)為“第一代認(rèn)知科學(xué)”和“第二代認(rèn)知科學(xué)”的兩大研究范式，前者的研究以計(jì)算機(jī)為模型，后者的研究以生物-社會(huì)的腦為模型。

在第一篇中，作者提出心智的計(jì)算-表征理解（Computational-Representational Understanding of Mind，CRUM）是認(rèn)知科學(xué)的中心假設(shè)，心智就類(lèi)似于計(jì)算機(jī)，即對(duì)思維最恰當(dāng)?shù)睦斫馐菍⑵湟暈樾闹侵械谋碚鹘Y(jié)構(gòu)以及在這些結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作的計(jì)算程序。有時(shí)基于這個(gè)中心假設(shè)研究范式也被稱(chēng)為認(rèn)知主義或“第一代認(rèn)知科學(xué)”。在該篇的各章中作者概述了基于表征-計(jì)算假設(shè)的六種進(jìn)路，它們分別是：邏輯、規(guī)則、概念、意象和聯(lián)結(jié)，并從五個(gè)方面對(duì)這些進(jìn)路的“效力”進(jìn)行了評(píng)估，它們涉及每個(gè)進(jìn)路所具有的表征力、計(jì)算力（問(wèn)題求解、學(xué)習(xí)、語(yǔ)言）、心理學(xué)似然性、神經(jīng)學(xué)似然性、實(shí)踐上的可應(yīng)用性。基于計(jì)算機(jī)模型的認(rèn)知研究和人工智能無(wú)疑成就斐然。與行為主義占統(tǒng)治地位的時(shí)期相比，“第一代認(rèn)知科學(xué)”的研究使得研究者現(xiàn)在對(duì)問(wèn)題求解、學(xué)習(xí)和語(yǔ)言的科學(xué)理解有了更恰當(dāng)和更精深的理解；研究者知道如何設(shè)計(jì)能進(jìn)行邏輯推理的智能系統(tǒng)，基于規(guī)則和概念的系統(tǒng)也成功地對(duì)問(wèn)題求解和語(yǔ)言使用的各方面進(jìn)行了建模；通過(guò)將心理學(xué)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算建模結(jié)合起來(lái)，研究者加深了對(duì)類(lèi)比思維的理解；意象（image，imagery）也從科學(xué)研究的邊緣轉(zhuǎn)而成為心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算研究的一個(gè)主題；學(xué)習(xí)的聯(lián)結(jié)主義模型和平行約束滿(mǎn)足對(duì)許多心理現(xiàn)象提供了解釋。與理論成就相應(yīng)，“第一代認(rèn)知科學(xué)”研究也帶來(lái)許多對(duì)人類(lèi)社會(huì)具有深廣影響的實(shí)際應(yīng)用。

作為研究心智現(xiàn)象的科學(xué)，認(rèn)知科學(xué)的最宏偉的抱負(fù)是為人類(lèi)所知的全方位的心智現(xiàn)象提供一個(gè)統(tǒng)一的理論，就如同演化論和遺傳學(xué)統(tǒng)力圖統(tǒng)一生物解釋生物現(xiàn)象，相對(duì)論和量子力學(xué)力圖統(tǒng)一解釋物理和化學(xué)現(xiàn)象那樣。然而，盡管心智的計(jì)算機(jī)模型在說(shuō)明心智是如何運(yùn)作，特別是邏輯和計(jì)算思維方面取得了驚人的成就，但這個(gè)模型卻忽視了生命和生物心智的許多重要方面，如生命的自治性（autonomy）、主體性、情緒、社會(huì)性和意識(shí)等。生命和生物心智的這些方面對(duì)基于心智的計(jì)算模型的“第一代認(rèn)知科學(xué)”范式提出了挑戰(zhàn)。作者在書(shū)中的第二篇將這些挑戰(zhàn)分列為七個(gè)方面：（1）大腦挑戰(zhàn)：心智的計(jì)算機(jī)模型忽視了生物大腦的活動(dòng)方式與圖靈計(jì)算機(jī)的運(yùn)作方式的本質(zhì)差異；人類(lèi)的思維可能并不是標(biāo)準(zhǔn)意義上的計(jì)算，腦以不同的方式運(yùn)作的！（2）情緒挑戰(zhàn)：越來(lái)越多的證據(jù)表明情緒并不是作為人類(lèi)榮耀之理性能力的對(duì)立面；理性并非完全地獨(dú)立于情緒，相反，情緒和感受在人類(lèi)思維和決策中扮演著重要的作用，因?yàn)榍榫w和感受提供了理性思維活動(dòng)所服務(wù)的動(dòng)機(jī)、方向、價(jià)值和意義。（3）意識(shí)挑戰(zhàn)：意識(shí)是生物心智的演化-發(fā)展上的“皇冠”，然而意識(shí)體驗(yàn)因其主觀(guān)感受的特異性而長(zhǎng)期成為科學(xué)研究的禁忌。這個(gè)狀況在20世紀(jì)后80年開(kāi)始出現(xiàn)了急劇的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變促成了當(dāng)代“意識(shí)研究”的繁榮。（4）身體挑戰(zhàn)：人是一個(gè)生物機(jī)體，心智本質(zhì)是具身的（embodied）；有機(jī)體的身體構(gòu)造方式以及身體與環(huán)境的互動(dòng)方式?jīng)Q定了有機(jī)體認(rèn)識(shí)和感受世界的方式。埃德?tīng)柭J(rèn)為，說(shuō)心智是具身的是不夠的，重要的是要清楚心智是如何具身的。（5）世界挑戰(zhàn)：物理環(huán)境并不是知覺(jué)刺激的單純供應(yīng)者，正如梅洛·龐蒂（M.Merleau-Ponty）所言“世界不是我掌握其規(guī)律的對(duì)象，世界是我的一切思考和一切清晰知覺(jué)的自然環(huán)境和場(chǎng)地”；認(rèn)知的分析單元僅僅是認(rèn)知行動(dòng)者（cognitive agent）還是一個(gè)將環(huán)境也包含在內(nèi)的更大的認(rèn)知系統(tǒng)？心智與環(huán)境分界在何處？這些問(wèn)題開(kāi)始在認(rèn)知系統(tǒng)、分布式認(rèn)知（distributed cognition）、延展認(rèn)知、延展心智（extended mind）等主題下得到新的討論和研究。（6）動(dòng)力系統(tǒng)挑戰(zhàn)：心智是一個(gè)具身動(dòng)力系統(tǒng)的涌現(xiàn)特性和功能，而不是一個(gè)基于符號(hào)的計(jì)算過(guò)程；認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)觀(guān)要求的是一個(gè)范式的轉(zhuǎn)變。（7）社會(huì)性挑戰(zhàn)：所有的智能生物都是社會(huì)性的存在，而人的社會(huì)性還富有豐富的文化內(nèi)涵；除了特定的生物基礎(chǔ)之外，人的認(rèn)知和心智是在社會(huì)文化中發(fā)展了，離開(kāi)了社會(huì)文化的特有刺激，人的心智就會(huì)停滯在一個(gè)極為有限的生物水平。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，存在四種可能的回應(yīng)：（1）拒絕：否認(rèn)構(gòu)成這些挑戰(zhàn)基礎(chǔ)的那些主張。（2）擴(kuò)展：擴(kuò)展CRUM以便能夠應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)提出的問(wèn)題，并增加新的表征和計(jì)算觀(guān)念。（3）補(bǔ)充：用非表征和非計(jì)算的觀(guān)念補(bǔ)充CRUM，使之應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。（4）拋棄：CRUM對(duì)心智是如何運(yùn)作的描述是錯(cuò)誤的，應(yīng)該拋棄CRUM。對(duì)于上述四種態(tài)度，作者采取了一種折中的綜合和整合的路徑：“我將會(huì)論證，這些挑戰(zhàn)提出的理由都不足以使我們放棄CRUM。不過(guò)，這些挑戰(zhàn)中的一些部分也表明了CRUM需要擴(kuò)展和補(bǔ)充，特別是要能與生物性和社會(huì)性因素進(jìn)行整合。補(bǔ)充不同于擴(kuò)展，因?yàn)樗枰胍恍┏奖碚?計(jì)算解釋模式的概念和假設(shè)。”

在本書(shū)的最后一章“認(rèn)知科學(xué)的未來(lái)”中，作者表達(dá)了認(rèn)知科學(xué)的未來(lái)在于整合這一誠(chéng)摯而強(qiáng)烈的愿望。作者說(shuō)道：“揭示心智是如何工作的可以說(shuō)是人類(lèi)試圖拼接的一個(gè)最大的拼圖題，對(duì)各個(gè)分塊的處理需要來(lái)自多個(gè)領(lǐng)域的努力?！弊髡咛岢?，這些努力需要推進(jìn)三種類(lèi)型的整合。首先，我們需要面對(duì)新的跨學(xué)科的整合：哲學(xué)、心理學(xué)、人工智能、人類(lèi)學(xué)語(yǔ)言學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的研究人員必須認(rèn)識(shí)到相互間進(jìn)行對(duì)話(huà)和理解對(duì)方工作的必要性；作者希望有志于探究心智的學(xué)生和研究人員不要局限于單個(gè)學(xué)科的理論和方法，因?yàn)檫@不僅會(huì)使研究者喪失對(duì)心智更廣泛的理解，而且可能喪失從跨學(xué)科交流中所激發(fā)出的、進(jìn)而在他們本學(xué)科中取得創(chuàng)造性成果的可能性。其次，通過(guò)利用不同學(xué)科的方法所收集到的不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，認(rèn)知科學(xué)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)上的整合。再者，需要開(kāi)展由計(jì)算思想與仿真模擬所帶來(lái)的理論上的整合。關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的未來(lái)，作者在中文版序中還提到，如果他有時(shí)間來(lái)寫(xiě)這部教材的第三版，以下的發(fā)展趨勢(shì)是有必要討論的話(huà)題。作者認(rèn)為，第一個(gè)趨勢(shì)是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)對(duì)于所有心理學(xué)分支而言都變得越來(lái)越核心；在過(guò)去的十年間，認(rèn)知科學(xué)的第二個(gè)重要趨勢(shì)是基于貝葉斯概率理論的統(tǒng)計(jì)模型變得日益顯要；第三個(gè)值得注意的重要趨勢(shì)是對(duì)認(rèn)知和心智具身性（embodiment）的日益增加的重視和強(qiáng)調(diào)；最后，第四個(gè)重要趨向是對(duì)認(rèn)知和心智的社會(huì)維度的更多理解。

本書(shū)作者的文筆清晰流暢，沒(méi)有佶屈聱牙的文句；中譯者的翻譯既信且達(dá)。本書(shū)值得一讀！