认知系统性的研究:基于分布式认知的视角
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第二章 从传统认知主义到外在主义

第一节 传统认知主义

众所周知,长久以来,心灵哲学受到笛卡尔第一哲学的影响,将心灵与身体视为两个分离的部分。心灵是一个纯思的实体,具有足够的认识世界和思考世界的能力,这种心理活动可以控制身体,而不需要以身体、外部环境以及相关的变化作为参照。这种理性的反思与怀疑独立于肉体和感官,并比一般的感官感受更重要。因此笛卡尔称之为“第一哲学的沉思”,通过对自己的思考活动的唯一性和确定性来判断自己的存在。这样,除了物质世界之外,就还有一个精神世界,这两个世界是相互独立而不可还原的。

在经典身心二元论的框架下,20世纪后期,在心理学领域,传统认知主义取代行为主义成为心理学的主要推动力量。行为主义是美国现代心理学领域的主要流派,它将行为和意识区分开来,以人的行为而不是意识作为研究对象,并采用了一系列的实验方法,研究可观察的刺激和反应并作出预测,试图将心理学作为一门自然科学。华生、斯金纳等人认为,行为是人的各种身体反应,用以应对环境变化和外部刺激。行为主义将人内部的机制与过程刻意地回避了。

而传统认知主义则开始关心大脑的功能与作用方式,将认知过程作为研究对象。传统认知主义简称认知主义(Cognitivism),专注于个体身体与大脑的生物边界之内的信息加工过程的研究,例如记忆、推理、想象等。在认知主义看来,认知活动由分离的各种内部精神状态所组成,可以通过规则或者算法的术语来描述,发生在头脑中的认知过程对整个认知任务的认知实现(Realization of Cognition)是充分的,对认知的研究应该以头脑内部发生的活动作为对象。从方法论上看,认知主义也采用了实证主义的方法和信念,即心理学原则上可以通过实验、测量等科学方法来对认知活动做出完全的解释。

这种将认知活动置于大脑边界的立场也体现了当时心理学的个体主义取向。戴维特(Devitt,1990)提出,个体主义的主要观点有:(1)心理学解释了为什么在感觉器官受到刺激的情况下,一个人会产生特定的行为。(2)仅仅当有些事完全发生在人们皮肤内时——他固有的内在的物理状态,特别是他的大脑,可以在周围的输入和输出间扮演所需要的解释的角色。(3)环境导致了对他的刺激并影响了他的行为。(4)认知过程和认知手段必须被变成个体化的,根据它们在个体身上扮演的角色,而不用考虑它们与环境的关系。[1]

这样,认知主义和个体主义所设定的边界就把认知活动完全囿于个体头脑的内部,并由此奠定了人工智能领域最早的范式符号主义的基础。

符号主义(Symbolism)又称逻辑主义和物理符号系统假设,是一种基于逻辑推理的智能模拟方法,是人工智能领域的最早范式和逻辑基础。符号主义认为,人类认知和思考的基本单元就是符号,知识是用符号表征出来的,认知是一种针对符号的运算。通过物理符号操作系统的假设,无论是人脑还是计算机,对信息的智能处理都具有相同的处理机制,大脑的理性类似于操作无意义的形式符号的符号逻辑,人脑的智能活动等同于计算机,这样可以用计算机模拟并扩展人脑智能,进行推理、学习、理解、问题解决等认知活动就有了可能。早期人工智能的工作就是通过研究人类认知系统的原理并用符号来描述,再用计算机依照数学逻辑来处理这种符号而模拟人类的认知活动。因此信息加工心理学的观点是,心智是一个信息处理装置,信息处理被视为如同计算机程序中的无意义的形式符号的操作[2],认知是一个发生在目标导向的框架内的一种刺激—反应之间的精神操作。人脑或者计算机接收到环境中的指示,并将其编码进感知存储系统,并和记忆中存储的符号表征相投射。一旦指示被识别,将进入下一个决策和反应处理的阶段。从这种符号主义的逻辑出发,计算机就可以模拟人的认知过程。

作为人工智能领域重要的领军人物,西蒙和钮厄尔对人工智能有乐观的信念,1957年,他们设计出一个“逻辑理论家(Logic Theorist)”的程序,对罗素、怀特海的数学名著《数学原理》一书中的38个定理进行了成功的证明。在此基础上,他们试图通过计算机来研究人的思维过程和模拟人的智能活动。他们乐观地宣称:“作为一般的智能行为,物理符号系统具有的计算手段既是必要的也是充分的”。“所有人类认知和智能活动经编码成为符号,都可以通过计算机进行模拟。”1958年,他们还提出,10年之内,计算机将成为世界象棋冠军,将发现并证明新的数学定理,并谱写出能被作曲家所认可的乐曲。事实上,众所周知的是,计算机一直到1997年才战胜了国际象棋大师,而其他对模仿人类认知能力的预言仍远远没有实现。这其中的原因非常复杂,例如,获取信息就是一个从智能体与信息发生交互作用的过程,并没有确定的运算规则。而且,通过某种规则来表达知识也具有不完全性。此外,人类世界中用以处理认知活动的最为普遍的常识知识如何借助计算机来得到应用也是一大问题。这样,符号逻辑推理到20世纪80年代陷入了困境。而从哲学源头来看,这与对知识的符号表征和对认知的内在主义假设不无关系。