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霍斯特多元认知思想初探

2019-04-26胡旭光

教育界·下旬 2019年1期

胡旭光

【摘要】霍斯特的认知多元思想在一定程度上不仅能够解释生物向更高等级进化的机制,还在某种意义上揭示了科学的理论研究和实证研究不断前进的动力。霍斯特提出的多元认知思想,通过多元认知的模型表征,为消解语义原子论与整體论之争开辟了一条可行的路径。

【关键词】霍斯特;心智模型;多元认知

一、引言

哲学关注思想和语言较多,然而对思想和语言的理解关注较少。一般认为,思想和语言通过语义论、认识论和真理理论构建认知。计算主义把心理过程看作物理符号处理过程。这一过程以“符号处理”为核心,对信息进行输入、存储与提取、加工、输出处理。福多模块论也提出类似的观点,通过符号表征认知软件方面的信息。认知软件指认知心理,是相对于认知的硬件大脑而言的。计算主义和模块论都试图用符号意义解释心理状态。心理状态借由符号意义来解释,一方面,会陷入循环论证的错误。“每一种心理状态都需要用符号意义来解释,而每一种符号的意义都需要用先前的心理状态来解释。”另一方面,语义架构建立在知识自身特征的基础上,忽视了知识对象的特征,容易引发知识的理解与问题解决不一致的问题。由此,知识的心智表征并不完全纯符号化。在此基础上,霍斯特提出多元认知思想。霍斯特的多元认知思想在一定程度上不仅可以解释科学发展的动力机制,而且可以解释人类认知逐步复杂化的机制。

二、多元认知思想的基本预设

多元认知思想的基本预设主要有两个方面。一方面,认知的基本单元是以域为中心的心智模型。知识组成的基本单元不仅仅包括概念、判断、信念和论证等,对于知识的理解而言,认知的基本单元是以内容域为中心的心智模型。另一方面,多元认知思想的核心是表征多元性。

对于认知组成的基本单元,有多种不同的观点。语义原子论认为,认知的基本单元是语义原子。概念和判断与现实世界中的事物与事态有指射关系。语义原子论将这些与现实世界有指射关系的基本单元称为语义原子,“语义原子是语义值的基本载体,而其他概念的语义值又来自语义原子的定义。”语义整体论认为,认知组成的基本单元是整个语义网络。语义网络是个整体,不能分割为更小尺度的单元。概念只是作为语义网络中的一个节点存在,语义网络整体为概念提供了定义和论证的依据,某一概念的周边节点与语义网络的逻辑结构共同定义了该概念的意义。霍斯特认为知识理解的基本单元是以域为中心的心智模型。心智是对外部世界的一种表征。心智模型作为一个单元,内部相互关联,并能反映对象的特征。因而,心智模型可视为对象的内化。“心智模型是在一定程度上模拟身体与外部环境互动的过程,这种模拟在某种程度上使认知过程不再依赖于身体与环境的互动,从而为我们提供了想象力、信息提取能力、创造力,以及对未知情况的模拟与推理能力。”

多元认知思想的核心是表征多元性。霍斯特提出,人类的心智使用不同模型表征外部世界的不同部分。这些表征模型无法被统一为一个系统。一方面,因为不同表征系统之间不可通约。作为认知多元论核心观点的多元性是指表征的多元性,而被否定的统一性类型也是表征的统一性。正如霍斯特所说:“人类理解世界的方式是片面的、理想化的,都被映射在不同的表征系统中,这些表征系统不能被重建成一个统一的表征系统。”这些不同的表征系统通常与特定现象相耦合。其中一些表征系统是先天具有的,还有一些表征系统通过后天学习、试错获得。后天获得的模型在不同个体之间以及在某个个体一生中的不同时间段会有很大差异。另一方面,不同内容域的特征信息之间没有逻辑关联性,因此不能用同一个模型来表征。例如,象棋的规则和围棋的规则之间没有逻辑关联,不能互相推理,因此对象棋的认知模型和对围棋的认知模型不能统一为一个模型。

三、多元认知思想的模型表征

不同的模型通过抽象、变体、隐喻移项、信息整合等机制,表征不同内容域的信息。其中,抽象机制和变体机制在一定程度上导致模型多元化。不同抽象层级的模型具有不可约性,抽象程度较低的模型不能还原为抽象程度高的模型。变体机制是一种构建新模型的方式,通过变体的方式来构建新的模型可以深化对某个领域的认知。隐喻移项使人类能够通过已知领域的模型构建未知领域的模型。整合不同模型的信息,既可以通过表征系统进行整合,也可以使用三角测量的方法整合。

(一)抽象机制

模型的抽象机制,是指基于特定的表征系统或实用目的对对象中的信息进行筛选,从而形成特征信息的过程。模型中包含的特征信息是对象中特征信息集合的子集。模型抽象机制的建立,不仅仅取决于认知主体自身官能对定域信息的敏感性,而且受到认知系统同时处理信息能力的有限性影响。现实中的信息纷繁复杂,抽象机制可以使认知主体在错综复杂的信息中找到关键点,从而提高信息处理的效率。

理想化是抽象机制的一种特殊形式。理想化的抽象机制是指在认知模型建立过程中,出于实用目的从现实中筛选出特征信息的过程。理想化的抽象机制有三种类型,分别是概括理想化、歪曲理想化和有限逼近理想化:概括理想化是指简化对象结构的认知模型,如物理模型中将对象视为质点;歪曲理想化是对对象不完全准确的一种认知模型,例如电路模型中将电阻视为常数,而现实中导体电阻是会随温度的变化波动的;有限逼近是指在计算中应用数学模型时,常将无理数替换为有限逼近的近似值的认知模型。

建立在抽象机制基础之上的模型具有层级结构。按照抽象程度的高低。这样的认知模型可以分为抽象度低的认知模型和抽象度高的认知模型。抽象度等级低的认知模型包含更多比较具体的信息,抽象度高的认知模型则包含更多抽象的信息。由此可见,抽象度高的认知模型为抽象度低的认知模型提供可能的表征空间,抽象度低的认知模型提供更具体的解决问题的方法。如欧几里得几何为牛顿的经典力学提供了表征空间;相对而言,牛顿的经典力学模型在一定程度上为解决建筑工程等更具体的问题提供了模型工具。这种层级结构也是导致模型多元化的原因之一。不同层级的模型之间存在不可约性。抽象程度较低的模型不能还原为抽象程度高的模型。抽象程度较低的模型包含有作为其表征系统的模型中没有的具体信息,这些信息不能由其表征系统用演绎法推出。例如,心理学模型不能还原为神经学模型。心理学模型基于神经学模型构建,但是并非所有心理活动都是由神经活动引起,有些心理活动是由环境、社交等原因导致,通过神经学模型可以推出所有可能的心理状态,但不能确定具体情境下的具体心理状态。心理学模型与神经学模型二者不可约,既不能还原,也不能统一为一个模型。在霍斯特看来,这种现象同样存在于诸如数学与物理学等其他学科中,不同等级的学科可以视为不同抽象程度的认知模型,具有不可约性,因此科学本身不具有统一性。

(二)变体机制

认知模型的变体机制是指添加新算子或改变其中的预设形成新模型的认知机制。认知模型的变体可分为扩展型模型变体和革命型模型变体两种类型。扩展型模型变体是指在一个认知模型中添加新的算子,使之成为另一个认知模型;而革命型模型变体是指改变原模型中的预设,构建出的新认知模型。此外,有些扩展型变体和革命型变体的信息处理过程是等价的,将某些条件以算子的形式加入模型和以预设的形式加入模型,可以获得类似的认知模型。例如,经济学中经常在一个简单的模型上添加算子构建出原模型的扩展型变体,以求更好地预测市场。行为经济学模型修改了传统经济学中作为预设的“理性人假设”,因此行为经济学是传统经济学的革命型变体。在处理具体经济问题时,将人的非理性行为作为算子加入传统经济学模型会得出和行为经济学相同的推论。

变体机制也体现了模型多元化的特征,从变体机制可以看出,认知是一个逐步深化的过程,通过不同变体的逐步取代,主体对外部世界的认知也逐步深化。

(三)隐喻移项机制

隐喻移项是指用已有的心智模型理解未知的领域的认知机制。隐喻移项最初由莱考夫提出。莱考夫发现“人类会将从熟悉领域总结出的规律推广到未知领域”。他将这种现象称为隐喻移项。例如,将互联网的数据传输量称为“流量”,将物理学中的“电磁波”称为“波”,将描述液体运动模型中的概念分别移项到互联网和物理领域。

隐喻移项提供了建立未知域建认知模型的方法。以源域的认知模型来构建另一个完全不同域的模型,源模型中的逻辑范式系统为另一个域的模型提供了一个现成的框架,以人工智能领域称之为“迁移学习”。隐喻移项的认知能力本质上是一种迁移学习能力。当主体接触到新的信息时,会倾向于使用已有的模型对其进行解释。这样就不必通过对未知的内容域从头探索构建模型。隐喻移项是一种类比思维,这种建模的方法虽然不是很准确,但是提高了认知效率。

(四)信息整合机制

对同一认知对象可以构建不同的模型,因此,有必要对不同内容域的认知模型进行整合。霍斯特提出,认知模型的整合机制主要有两种方式。其中一种方式是对表征系统的整合机制。整合语言的表征系统,例如对词汇尺度的表征系统如概念、语句尺度的表征系统如判断、推理等进行论证,这一过程就是对表征系统的整合过程。另一种整合方式是对同一对象的不同认知模型的整合。对同一对象建立的不同认知模型,是对对象不同角度的认知。通过这些模型进行对比,整合其中的信息,从而形成对对象更为全面準确的认知。霍斯特称这种方法为“三角测量”。三角测量的理论存在一个问题,由于同一对象具有不同的认知模型,如果不同认知模型的信息如果没有逻辑关联性,就不能被整合。判断不同模型间的逻辑关联性,是其中的关键问题。

四、多元认知思想的生物学与认识论解释

认知能力是一种适应环境的能力。从生物进化的视角来看,认知能力“由于能够使生物体更好地适应环境,所以被自然选择保留下来,并在漫长的演化中定向累加”。多元认知能力与人的多种需求域相一致,适应寻找各类食物与识别不同环境中的危险等多种能力的需要。在人类向更高等级的生物进化过程中,多元认知适应人类认知系统的冗余性特征,一方面有利于提高生物的抗伤害能力,另一方面互相竞争的冗余认知还能为科学的实证研究提供动力。多元认知能在一定程度上弥补受迫性误差。

(一)可供性与人的多种需求域

可供性在一定程度上解释人类向更高等级进化的认知机制。可供性理论由生态心理学创始人J.J.吉布森提出。他认为,可供性指某一生物体A生存所需的营养或威胁其生存的危险来自对象B,对象B则对A具有可供性。例如,花蜜“提供”给蝴蝶吃,花蜜对蝴蝶就具有“可供性”。也就是说,花蜜让蝴蝶有可以利用的方式。可供性具有一定的客观性,它不依赖于任何人的信念及其感受。但是,可供性又具有一定的主观性,因为可供性存在于生物与世界的交界面上。

可供性可以解释动物对食物与危险的认知。动物必须对食物、环境中的危险做出反应,才能在世界上生存繁衍。动物的认知与提供可供性的主体、对象以及环境存在多元的关联。例如,蝙蝠生活在黑暗的环境里,对于蝙蝠有可供性的物体、食物与危险,都处在黑暗环境中,因此蝙蝠演化出一套回声定位系统来追踪黑暗环境中的信息。蝙蝠有了生存需求,才有了回声定位系统,蝙蝠的回声定位系统可以视为一套先天的认知模型,形成了对可供性主体食物、回声定位以及黑暗等环境因素的多元认知。

可供性可以解释人类认知的多元性。认知不仅与可供性的主体、可供的对象有关,还受到环境的影响。航海者有航海的利益需求,而航海受到潮汐的影响,因此,潮汐可以视为一个对航海者有可供性的客体。因为海水的潮汐变化受月球引力影响,所以可以通过对月相的观测判断月球引力的影响,进而预测潮汐变化。人出于对航海的利益需求和人类发展的需要,实现了对可供的对象航海者、可供的主体潮汐以及相关的月相这样的环境因素的多元认知。

(二)冗余的认知系统

多元认知系统具有冗余性。冗余性主要指认知系统中的重复性。在多元模型的认知系统中,冗余性主要表现为对同一对象的重复建模。冗余认知模型的建构,既可以存在于不同的表征系统,也可以是在同一表征系统中以不同的视角建立。例如,人类的视觉系统可以看作冗余的视觉表征系统,它是一不同视角建构的同一表征系统。两只眼睛以不同的视角观察同一对象,在心智中形成一个对象的同一表征模型。两只眼睛视野重叠的部分,即视觉系统中存在冗余的部分。

冗余性有利于生物向更高等级进化,这主要表现在三个方面。第一,冗余的认知系统提高生物的抗伤害能力。当一种认知通道受损时,可以立即启用具有相同功能的认知通道,逃离危险处境,从而在一定程度上提高了生物的生存能力。例如,如果由于某些原因一只眼睛无法看清物体时,另一只眼睛仍然能够提供视觉,使生物在面临险境时能及时逃脱。第二,冗余的认知系统有利于全面的认知。以不同的视角,或者以不同的表征系统对同一对象建模,可以形成对对象更为全面的认知。例如,两只眼睛从不同的视角对事物建模,从而构建事物的立体视觉。第三,冗余的认知系统提供科学研究的动力。对于同一认知对象,冗余的认知系统可能产生不同的推论和理解。“当两个的不同认知模型预测的结果发生矛盾时,通过彼此的竞争,就为更深入的实证和理论研究提供了动力。”

(三)受迫性误差的三角测量

三角测量本是几何学和地理学的术语,指通过不同位置的高度角来间接测量海拔。霍斯特用此术语,隐喻“通过不同角度的模型来整合对对象的理解”。三角测量有利于弥补单一模型导致的受迫性误差。受迫性误差是指由表征系统可表征空间的限制造成的误差。受迫性误差的来源有两种。一种是源自两个表征符号系统的不可通约性,另一种是心智对外部刺激的无表征性。例如,有理数与无理数的两个表征系统中, 只能取有限位数的近似值,而不能表征为有理数的准确值。对于颜色,人的视觉系统无法感知可见光波长范围之外的电磁波,因而视觉上无法对此进行表征。

三角测量在一定程度上解释了康德的现象世界与物自体的鸿沟问题。康德认为,主体通过感性的形式和理性的范畴来解释世界。在认识现象世界的必然真理时,如果被迫使用感性的形式和理性的范畴表征可能的思想或经验对象,那么心灵则通过先天的时间和空间两个透镜认识现象世界。在霍斯特看来,这个论断的结论是错误的。霍斯特提出,心灵并不是通过单一的形式理解世界。当心灵透过时间和空间的两个透镜认识现象世界时,现象世界就会被扭曲变形,因而出现认识上的受迫性误差。而多元认知模型通过多元模型的表征,在一定程度上可以弥补受迫性误差。例如,通过欧几里得几何模型和黎曼几何模型两种认知模型,可以修正欧几里得几何模型的受迫性误差。欧几里得几何模型的受迫性误差是由于空间透镜的认知而产生的误差。欧几里得几何预设“过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行”,在这个基础上构建的空间是平直的,也就是没有曲率的。经典物理学基于欧氏几何构建,将空间是平直的视为基本的预设。但是光速恒定的现象表明,如果光速恒定,则时空弯曲。这与经典物理的基本预设相矛盾。由此,透过空间扭曲的透镜,可以发现空间平直的基本预设是一种受迫性误差。这种受迫性误差,通过多元认知模型的建立在一定程度上得以修正。这一工作是由黎曼完成的。黎曼将欧氏几何中的平行公理改為“过直线外一点没有直线与已知直线平行”,推出了带有曲率的空间,为相对论的建立提供了作为表征系统的数学模型。

五、结语

从语义学角度看,对于语义原子论与整体论之争,霍斯特的认知多元论提出一条新的可行性径路。他认为,认知的基本单元是以域为中心的心智模型。心智模型的语义尺度大于概念、判断和论证,而小于整个语义网络。从认识论的视角看,霍斯特的认知多元论融合了实在论与反实在论。认知多元论在形而上学层面持一种类似康德哲学的观点,认为主体体验到的世界是现象世界,心智模型是我们发明出来模拟外部世界的认知工具。认知多元论以这种方式保证科学的可能性。但是认知多元论认为不存在不可知的物自体,首先,人类可以通过使用不同的模型弥补特定模型带来的误差。其次,从可供性的角度看,认知并非简单的主观或客观,而是涉及主体、客体、二者的关系以及外部环境等多元因素。认知多元论并没有很好地解决休谟问题,同一对象具有不同的认知模型,但是不同认知模型的信息如果没有逻辑关联性,就不能被整合。不同模型间的逻辑关联性的判定,仍有待进一步的研究。

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