李 康

認(rèn)知科學(xué)伴隨著計算機(jī)的發(fā)展逐步興盛起來，特別是與其相關(guān)聯(lián)的人工智能的研究越來越受歡迎，人工智能對人們生產(chǎn)生活的影響越來越大，并不斷擴(kuò)展著其內(nèi)涵，比如出現(xiàn)了強(qiáng)人工智能和弱人工智能的不同發(fā)展方向。認(rèn)知科學(xué)雖然得到了一些發(fā)展，但是認(rèn)知科學(xué)還處于研究的初期階段，在一些關(guān)鍵領(lǐng)域還沒有取得科學(xué)突破，只能以問題的形式展現(xiàn)出來。

這種情況與認(rèn)知科學(xué)的學(xué)科特點有一定關(guān)系。認(rèn)知研究到如今也僅僅有幾十年的時間，缺乏知識積淀，其中一些學(xué)科研究超出了現(xiàn)如今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，比如腦神經(jīng)的生理化學(xué)知識。所以，認(rèn)知科學(xué)中才有了撇開腦神經(jīng)研究的功能主義，才有了借助計算機(jī)來模擬心智活動的信息處理范式。

一、認(rèn)知科學(xué)

1978年，美國的認(rèn)知科學(xué)學(xué)術(shù)委員會遞交的一份報告把認(rèn)知科學(xué)定義為智能實體與他們的活動環(huán)境相互作用原理的研究，這份報告從內(nèi)涵和外延兩個方面做出了具體的規(guī)定。其內(nèi)涵是“發(fā)現(xiàn)心智的表征和計算能力以及他們在人腦中的結(jié)構(gòu)和功能表示”[1]，其外延包括計算機(jī)學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、語言學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科。上面關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的概念反映了20世紀(jì)50年代以來，認(rèn)知科學(xué)已達(dá)成的共性認(rèn)識，認(rèn)知科學(xué)雖然還有許多問題沒有解決，但是涉及認(rèn)知研究都回避不了的表征符號的問題，其后的發(fā)展和理論貢獻(xiàn)也沒有超出符號句法的范疇。

談?wù)撜J(rèn)知科學(xué)時，肯定離不開福多(J.A.Fodor)?！案６嗾J(rèn)為認(rèn)知科學(xué)的核心觀點是關(guān)于心智的表征理論和計算理論。”[2]心智的表征計算理論也是認(rèn)知心理學(xué)的基本觀點，認(rèn)知心理學(xué)的出發(fā)點是反對華生的行為主義，重新重視心理活動的內(nèi)在表征過程。表征符號和外在事物具有某種聯(lián)系，但這種聯(lián)系不是意義上的聯(lián)系，心智表征為符號，符號對被表征的事物僅是一種標(biāo)記。福多和人工語言支持者一樣，用形式的特征、句法的性質(zhì)來描述表征符號在心智系統(tǒng)中的活動和運(yùn)行，形式特征的符號、句法性質(zhì)的符號就是計算理論。福多提出的認(rèn)知心理的表征理論，后來被西蒙進(jìn)一步發(fā)展為符號系統(tǒng)范式，二者共同組成了認(rèn)知科學(xué)的核心理論，后面的認(rèn)知研究都是在此基礎(chǔ)上的繼承和發(fā)展。

自20世紀(jì)80年代聯(lián)結(jié)主義的出現(xiàn)，符號范式受到了極大的挑戰(zhàn)，符號系統(tǒng)認(rèn)為表征符號操作就是心智活動，認(rèn)知的本質(zhì)是表征符號。聯(lián)結(jié)主義證明表征主義缺乏并行分布式能力，當(dāng)然聯(lián)結(jié)主義并沒有完全推翻表征計算假設(shè)。德雷福斯提出的“認(rèn)知主義”就是一個代表性論點，他主張把“認(rèn)知主義”和認(rèn)知科學(xué)加以區(qū)分。德雷福斯認(rèn)為“認(rèn)知主義”是片面的，認(rèn)知主義實際上是另一種形式的行為主義，和華生的行為主義一樣都缺乏對意識、理解等因素的關(guān)懷，所以認(rèn)知主義充其量是一種理性的行為主義，認(rèn)知主義不能代表認(rèn)知科學(xué)。

德雷福斯站在符號范式的角度指出“認(rèn)知主義”的錯誤。首先，假定表征計算過程是正確的，心理活動也是表征性質(zhì)的，心理表征計算就是信息處理過程。心理活動的信息處理過程可以用計算機(jī)來模擬完成，但計算機(jī)不能處理意識、理解力等問題，說明符號范式也不能處理意識要素，這就指明了符號范式的缺陷。其次，人類是一個復(fù)雜的有機(jī)體，不僅僅是一個信息處理系統(tǒng)，尤其是弗洛伊德的潛意識學(xué)說就是一個典范，弗洛伊德的潛意識學(xué)說甚至把潛意識、人的先天欲望等認(rèn)定為人的本質(zhì)。所以，把人類的心理活動都?xì)w結(jié)為認(rèn)知活動是不全面的，而認(rèn)知主義就是這樣一種狹隘的理論。把人的心理活動總結(jié)為符號的形式操作，就忽視了人類的意識、理解力等活動，因為表征的信息處理過程(和計算機(jī)一樣)不能涉及這些要素，也就是把意識、理解力排除于心理活動范圍之外。在這種意義上，符號范式就是另一種形式的行為主義。

在探討認(rèn)知科學(xué)的時候，還要把認(rèn)知科學(xué)和人工智能區(qū)別開來。人工智能通過信息處理可以成功地完成一些心智活動，這得益于認(rèn)知科學(xué)和人工智能通用的工作機(jī)制——符號操作。句法意義上的符號操作是認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)和人工智能的核心理論，尤其符號的句法關(guān)系、非語義關(guān)系的性質(zhì)最能體現(xiàn)“表征”的含義，這是認(rèn)知先驅(qū)者福多最重要的理論貢獻(xiàn)。人工智能能夠解釋人類的一些心智活動，但是人工智能不是心智活動的全部內(nèi)容，所以人工智能只能代表認(rèn)知科學(xué)的部分內(nèi)涵。符號操作理論解釋了認(rèn)知心理的基本原理，但是還遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們的心理預(yù)期，比如關(guān)于意識、理解力的問題。就當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展水平來看，人工智能還只是圖靈機(jī)、國際象棋機(jī)這樣的實踐探索者，只有認(rèn)知科學(xué)才能承擔(dān)起解開大腦之謎的歷史使命。

二、認(rèn)知科學(xué)的主要問題

(一)計算機(jī)隱喻問題

計算機(jī)隱喻(computer metaphor)就是計算機(jī)模擬，這是認(rèn)知科學(xué)重要的理論假說。認(rèn)知科學(xué)之所以能夠得到一定程度的認(rèn)可和接受，正是因為計算機(jī)能夠成功模擬人類的一些心理活動。圖靈測試建立起第一個成功的理論模擬機(jī)，它成為人工智能檢測的依據(jù)。功能模擬逐漸被理論化為功能主義，功能主義的開創(chuàng)者是哲學(xué)家普特南。普特南的心理和大腦的關(guān)系如同計算機(jī)軟件和硬件關(guān)系的觀點成為功能主義的基本原則，強(qiáng)功能主義者甚至認(rèn)為心理活動就是軟件。強(qiáng)調(diào)軟件作用大于硬件作用的觀點實際上包含軟硬件分離的思想，軟件可以同時運(yùn)行于不同的物理硬件上，同樣的功能可以在不同的物理條件下完成，這就是計算機(jī)模擬的合理邏輯?；蛘哒f，功能模擬的決定性因素是軟件而不是硬件，人腦與計算機(jī)的物理區(qū)別在功能主義者的眼里是不存在的。當(dāng)然，對計算機(jī)隱喻質(zhì)疑的聲音從一開始就存在，比如有的學(xué)者否認(rèn)計算機(jī)模擬的心理活動與人類的心理過程的同質(zhì)性[3]。

(二)表征和計算問題

表征計算問題是認(rèn)知科學(xué)的核心概念。從計算機(jī)的功能模擬活動中能看出，計算機(jī)的軟件和機(jī)體內(nèi)在的表征計算是同質(zhì)性的，二者的共同性是實現(xiàn)模擬的邏輯前提。有機(jī)體把外在的事物表征為信號，符號系統(tǒng)認(rèn)為信號和表征的事物沒有語義聯(lián)系，符號僅是一種標(biāo)簽，不管是什么樣的符號都是形式特征的，符號按照形式規(guī)則進(jìn)行的操作就是計算，計算就是句法性質(zhì)的符號操作，表征符號的計算概念最適合于像人類和計算機(jī)這樣的全能信息處理系統(tǒng)。隨著聯(lián)結(jié)主義的興起，聯(lián)結(jié)主義挑戰(zhàn)了符號計算范式的權(quán)威，但是其還無法取代符號的統(tǒng)治地位，只是指出了符號系統(tǒng)的串聯(lián)式問題，在某種意義上是想要完善計算理論的不足之處，所以聯(lián)結(jié)主義并沒有帶來顛覆性的革命。聯(lián)結(jié)主義合理性的訴求是指出“并行分布處理”真實存在的狀況，以及并行分布比串聯(lián)式符號計算在意識等心理活動中更加具有優(yōu)勢。

(三)智能的本質(zhì)問題

自1950年圖靈測試出現(xiàn)以后，圖靈測試就成為智能檢測的標(biāo)準(zhǔn)。圖靈測試的理論類似于“黑箱”操作，不去關(guān)注黑箱內(nèi)部的具體處理過程，而是把注意力集中于輸出結(jié)果，只要能得到類似于人心理活動的結(jié)果，這樣的黑箱操作就有人類思維的特點，這種活動就能稱為智能活動。為了驗證該理論的可行性，圖靈請來了一個好助手——計算機(jī)。在這個測試實驗中，圖靈假設(shè)有三個人分別處在三個房間里，其中1號房間與2號、3號兩個房間的人可以交流，2號、3號房間的人不能交流，他們通過打字機(jī)溝通信息，1號房間的人通過交流能夠判斷出處在2號、3號兩個房間里人的基本信息，2號房間的人是假信息提供者，3號房間的人是真實信息提供者。2號房間里的人在1號房間里的人不知情的狀況下被換成計算機(jī)，1號房間里的人也通過了該測試，得到了一個和2號房間不換計算機(jī)一樣的判斷結(jié)果，這樣證明2號房間里的人和計算機(jī)有同樣的信息處理功能，人和計算機(jī)有同樣的心智功能，這就是圖靈機(jī)的工作過程。對于圖靈機(jī)能夠成功模擬人腦的信息處理功能這個觀點，許多學(xué)者是不否定的，在某種程度上，計算機(jī)的信息處理功能大大地強(qiáng)于人的心智信息處理能力。但是，反對者指出信息加工不是人的心理活動的全部內(nèi)容，人類的智能活動不僅僅局限于信息處理，信息處理性質(zhì)的人類智能也不是認(rèn)知科學(xué)的主要研究目標(biāo)。

圖靈測試的一個強(qiáng)力的質(zhì)疑論證是賽爾的“中文屋論證”，賽爾的中文屋論證也類似于圖靈機(jī)的論證過程。房子里的計算機(jī)依靠程序軟件和屋外的人進(jìn)行中文信息交流，不懂中文的計算機(jī)依靠軟件成功地和懂中文的人實現(xiàn)了信息交流，比如計算機(jī)的語言翻譯，不懂漢語意義的計算機(jī)能被認(rèn)為是智慧機(jī)器嗎？不懂漢語意義的計算機(jī)具有智能嗎？賽爾的“中文屋論證”用認(rèn)知科學(xué)的思想實驗是想說明沒有理解力的智能標(biāo)準(zhǔn)是不值得相信的。

(四)意識在心智哲學(xué)中的地位問題

在人類心智活動中，意識是一個重要的方面。人類意識活動的研究是20世紀(jì)初期一個重要的科學(xué)研究方向，比如弗洛伊德的潛意識(subconsciousness)理論幾乎成為當(dāng)時最偉大的、最有影響力的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。意識是人類特有的一種精神現(xiàn)象，意識現(xiàn)象反映出來的人的主觀內(nèi)在性是人類特有的一種屬性。聯(lián)結(jié)主義心理學(xué)認(rèn)為符號范式的信息處理過程不能夠充分解釋人類的意識現(xiàn)象，這種理論忽略了心智活動的本質(zhì)特征。聯(lián)結(jié)主義的這種質(zhì)問沒有觸動符號系統(tǒng)的根基，奎連的語義系統(tǒng)和帕爾默的黑箱遞歸分解假定在符號范式的范疇內(nèi)就輕易地化解了這個問題。

沃維克在意識問題上持有與眾不同的觀點。他認(rèn)為意識僅僅是大腦功能的一種屬性，人類的意識和機(jī)器的意識只是意識方式不同，這種不同的方式被誤認(rèn)為機(jī)器沒有意識。人類不能完全理解動物意識和人類不能理解機(jī)器意識的道理是一樣的，人類如果用“唯我論”的方法來研究機(jī)器和動物意識，那么人類就只能變成機(jī)器和動物。