计算主义及其理论难题研究
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四 本研究的主要内容

本研究的具体内容包括七个部分。

第一部分是追踪计算主义理论的思想根源、产生过程和发展的主要阶段。计算主义思想可以追踪到古希腊的理性主义哲学,但其主要的思想是在当代计算机理论发展起来之后形成的。图灵关于图灵机的思想及其人脑就是一个计算机的思想,为计算主义奠定了基础。图灵之后,计算主义经历了六个里程碑式的发展阶段,逐步成为认知和心灵哲学的主导理论。

第二部分是探讨和分析计算主义所面临的挑战。计算主义提出之后,一些认知科学家和哲学家对之进行了质疑和批判,这些质疑主要分为四类:一是从形式系统不完全性角度对计算主义的批判,其隐含的前提是计算主义是一个形式系统,它是不完全的;但人优于计算机这个形式系统,人心胜过计算机。此种类型的批判主要是基于哥德尔不完全性定理的批判。二是从意向性角度批判计算主义,认为计算对于意向性是不充分的,只有人(或者其他生物)才具有意向性,计算机程序只是在进行纯粹的句法操作,没有任何“理解”,不会产生意向性。这种类型的批判主要是来自塞尔“中文屋”的批判。三是从感受性角度通过批判功能主义来批判计算主义,对于这些批判者而言,计算主义是功能主义的一个分支,功能主义会导致感受性缺失和感受性颠倒这两个难以克服的困难。此类型的批判包括来自感受性与自由意志等方面的批判。四是从现象学和“4E+S”角度批判计算主义,认为传统计算主义在解释认知方面捉襟见肘,应该代之以“4E+S”的范式更替。

从对计算主义理论地位能否构成威胁的角度来看,又可将上述挑战分为两类,一类挑战为对计算主义的否定,希望驳倒计算主义,如基于哥德尔不完全性定理和来自塞尔“中文屋”的挑战。另一类质疑则并没有对计算主义构成威胁,相反,它们是对计算主义的丰富、拓展和补充,这类挑战包括来自现象学和“4E+S”纲领的挑战。所以,真正给计算主义制造难题的是建基于哥德尔不完全性定理的挑战和来自塞尔“中文屋”思想实验的挑战,它们抓住了计算主义难题的核心,分别从形式系统和意义获取的角度对计算主义进行了激烈抨击在对这些挑战的梳理和分析的基础上,提出计算主义的中心难题是“形式系统及其意义获取难题”。

第三部分主要分析计算主义所面对的形式系统难题的典型表现,即基于哥德尔不完全性定理的挑战。依据哥德尔不完全性定理反对计算主义的学者从形式系统与非形式系统的优劣比较入手,认为计算系统是一个形式系统,人心则是位于形式系统之外的非形式系统;哥德尔不完全性定理表明形式系统中存在不可判定命题,因而形式系统是不完全的,而且是本质上的不完全。正是因为形式系统有着根本性的局限,存在能力缺陷,而人心却可以从形式系统之外判定形式系统所不能判定的命题,因此,人心优于计算机。基于此,计算主义的反对者否定了主张计算机和人心等价或者计算机超出人心的可能性。

本研究认为哥德尔不完全性定理虽然指明了形式系统以及形式主义的根本性缺陷,但是并不能据此构成对计算主义的否定。因为计算系统不等于纯粹的形式系统,计算系统是一个层次系统,由位于低层的形式系统和高层的非形式系统构成,因此仅仅从形式系统来理解计算系统是不完全的。此外,哥德尔等人对计算主义的反对是建立在其背后的哲学预设“人心至上论”之上的,从这个观点出发,自然会得出不利于计算主义的结论。而如果给予计算机和人以平等地位的话,从哥德尔不完全性定理并不能得出人心优于机器的结论。在把哥德尔不完全性定理应用于计算主义问题讨论的时候,因为其论证哲学前提的不当,以及对计算主义的狭隘与错误理解,使得无论是卢卡斯、彭罗斯甚至是哥德尔本人,都对计算主义给出了错误结论。

第四部分主要分析计算主义中意义获取难题的典型表现,即来自塞尔“中文屋”论证的挑战。塞尔“中文屋”论证的目的是宣称“强人工智能”及其纲领计算主义是徒劳无益的,是失败的。用于反对计算主义的“中文屋”论证存在三个关键点:其一是认为计算是纯粹句法的;其二是句法对语义是不充分的;其三是计算机永远不会具有意向性。在塞尔“中文屋”论证中,虽然他的论证过程很让人佩服,但也更具有迷惑性,这使得塞尔论证中的错误隐藏得更深。塞尔认为计算机程序是纯形式的,纯形式即是纯句法的,这种对形式符号的纯粹句法操作是没有因果性的,因而也是不可能产生出意向性的。他还认为作为信息处理装置的计算机甚至不是在进行信息处理,只有人这种生物体才是在进行真正的信息处理,只有人存在理解,具有意向性。就计算能否产生出意向性问题而言,计算主义主要考虑的是包括软件和硬件在内的整个计算系统的因果力,认为计算系统是具有因果力的,可以产生出理解和意向性。此外,塞尔在论证其观点的时候,对计算主义基本概念的理解是偏狭和错误的,他把“计算”和“形式”,“形式”和“句法”混为一谈。实际上,“计算”与“形式”不能混同,“形式”与“句法”也不能混同。最后我们认为,塞尔用来反对计算主义的“中文屋”论证至少存在三个关键错误:论证前提的错误、基本概念的错误和重点论断的错误,因此其对计算主义的批判是不成立的。

第五部分探讨对计算主义中心难题的解决途径和方法。由前述分析可知,建基于哥德尔不完全性定理的批评者和利用塞尔中文屋来批评计算主义的学者有两个共同点:其一是认为计算系统等于形式系统;其二是认为形式系统不能产生意义。由此推论出计算系统不能产生意义,计算主义是不成立的。这一批判成为计算主义面临的最核心的难题。我们认为可从以下几方面尝试解决计算主义面临的这一中心难题。

一是澄清计算、形式与意义概念及其三者的关系。关于计算与形式概念,认为计算系统并不等于纯粹的形式系统,一旦从计算系统不等于纯粹的形式系统的观点出发,计算主义批评者的论证也就不成立了。关于形式与意义概念,认为形式与意义不可分,因此,在形式与意义之间不存在不可逾越的鸿沟。也就是说,形式系统中是可以产生出意义的。

二是对意义获取难题的回答,主要通过引入侯世达的层次区分和同构理论来回答形式系统的意义获取难题。侯世达虽然并未直接讨论计算主义,但他提出的层次区分及意义获取理论,客观上却为计算主义提供了辩护。特别是在计算主义中心难题的解决中,侯世达的理论实质上已经为计算主义中心难题的解决指明了方向,并给出了框架性的解决方案。侯世达主张,意义的产生需要形式系统和符号与世界的“同构”。这是意义产生的两个条件,缺一不可:第一,同构是意义产生的关键。对于意义究竟是如何从形式系统当中产生出来的,侯世达的同构理论给予了很好的回答。侯世达指出,形式系统与现实世界之间存在同构关系是形式系统产生意义的原因。形式系统中的符号在开始时是不含有意义的,但是,当受规则支配的符号与现实世界存在同构关系时,意义就产生了。第二,在侯世达看来,无论是人这个系统还是计算机系统,共同点在于都可以区分出硬件层面和软件层面。对于计算机系统而言,硬件层面的属性是刻板性、机械性和形式化,软件层面的属性则是灵活性和创造性,两者的区分表现在指令序列与执行这些指令的物理机器之间的区分。软件层的灵活性受到硬件层的这种刻板性的限制,并且这种限制是不可避免的。灵活性,必须要有一个“终了”,即存在于灵活性中的以刻板性为特征的硬件层。人同样具有软件和硬件两个方面,如果说心灵是由符号构成的高层次的软件层,那么大脑就是由神经元缠结而成的硬件层。大脑是低层次的形式系统,心灵是高层次的由符号构成的非形式系统。也就是说,大脑或者心灵、思维是一个分层次的系统,最底层是形式系统层面,具有刻板性;越往上,形式系统的严格性等特征就越弱,非形式系统的特征就越明显,最顶层就是一个非形式的系统。侯世达认为形式系统是可以产生意义的,层次间的相互作用以及同构是意义产生的根源。

第六部分研究现象意识对计算主义的挑战。现象意识常常是反计算主义者用来质疑计算主义的重要经验证据。像“感受性缺失”“感受性倒置”“成为一个蝙蝠会是什么样子”“黑白玛丽”等思想实验,都是从不同方面尝试对计算主义的批评。计算主义者坚信意识本身也可以自然化。美国哲学家丹尼特提出的意识的“多重草稿模型”打破了意识这个黑箱,提供了意识的动态演化图景,最后提出一切意义的获得,都是一系列自在程序不间断演化的主张。这一机制刻画,为解决意识难题提供了可能的方案。

第七部分探讨“4E+S”认知理论对计算主义的挑战。近年来,许多科学家和哲学家都认为,在认知科学领域发生了一场新的认知革命。这一革命就是“4E+S”理论模型的兴起。其中,“4E”指的是体化(embodied)认知、嵌入(embedded)认知、生成(enacted)认知和延展(extended)认知;“S”指的是情境(situated)认知。与认知科学传统的计算理论或表征理论不同,一批新的认知科学家和哲学家开始主张认知是体化的、嵌入的、生成的、延展的和情境的。“4E+S”认知开始时是不同的认知科学家和哲学家独立倡导的,但随着这些模型讨论的增多,“4E+S”开始作为统一的主题被讨论。“4E+S”是作为反计算主义认知纲领提出来的,问题是它们到底对计算主义提出了哪些挑战?它们之间有没有共同特征?我们能将它们整合为一个新的认知模型吗?“4E+S”相对于计算主义的认知纲领真的是一场新的革命吗?

第八部分是对计算主义理论地位的判断与展望。将超计算、自然计算、互动计算等新的计算类型作为“新”计算主义的基础,与“旧”计算类型相结合,以增强计算主义的解释力,认为计算主义的若干版本之间的互补性远大于其对立性,主张对计算主义实行一种“新的综合”。认为计算主义范式是生机勃勃、充满希望的。最后,需要强调的是,我们并不主张把计算主义看作是解释世界唯一方式的排他性的研究纲领,而是认为计算主义应该保持开放态度,与其他研究纲领或研究进路之间保持联系,以保持对复杂世界理解的多元视角。