适应性表征主义：一种新唯物主义

〔摘要〕适应性表征主义作为一种新唯物主义，它在表征方式、适应性选择、适应性表征机制、信息加工过程等方面不同于传统唯物主义。表征作为心智与自然的界面，适应作为替代选择，可以优化认知系统;反馈-前馈相互依赖可作为适应性表征的机制;适应性表征的抽象组织包括环境、结构等各种因素;适应性表征过程是信息加工过程。适应性表征主义侧重于物理层次和心理层次的结合，却忽视这两个层次与人工认知层次的关系，我们需要基于语境论的适应性表征研究来弥补此缺陷。

〔关键词〕适应性表征主义，新唯物主义，海里根

〔中图分类号〕B02 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175（2022）01-0029-08

“适应性表征”这个概念包括“适应性”和“表征”两个方面。“适应性”早在达尔文进化论中业已阐明，即“自然选择”和“适者生存”;“表征”是认知科学和认知心理学中的核心概念或假设，哲学中已有多种用法并产生了各种理论〔1〕85-108。海里根（F.Heylighen）在《表征与变化》中从这两个方面探讨了科学概念的变化问题以及物理科学与认知科学的关系〔2〕23-37，笔者将其理论称之为“适应性表征主义”，认为这是一种新唯物主义，对于科学发现和创新具有重要意义。本文将结合海里根对适应性和元表征的看法，进一步探讨适应性表征作为认知包括意识、心智和智能生成机制的内涵和特征等。

一、表征作为心智与自然的界面

心智与自然的对立始于笛卡儿，表征概念的用法几乎一直遵循这个二元论的传统，这也导致研究心智的学科和研究自然的学科的对立，即认知科学和物理科学的严格区分，从而导致了精神与物质的对立。从表征的角度看，这种二元对立直接导致了一个严重后果：一个表征应该说明什么这个模棱两可的问题，比如被称为表征的规范结构可以说既指一个抽象心理实体，如一个问题、一个代数概念、一条知识，也可以指一个具体的物理现象，如一个物体、一个物理过程、一个情境。借用逻辑学的术语讲，海里根将心理实体这种抽象指称称为表征的“内涵”，将物理现象这种具体指称称为表征的“外延”。显然，这是从内外角度划分的，前者可称为表征的内在主义，后者可称为表征的外在主义。如果将一个表征看作一个特殊的“记号”（sign）或一个代表物（representamen）〔3〕252-253，运用皮尔士的指号學（semiotics）或符号学（semeiology）术语，心理实体可称为表征的“解释项”（interpretant），物理现象可称为表征的“指代项”（denotatum）。这两种理解方式均蕴含了这样一个事实——任何表征，文学的或科学的，都包括一个外延（一组外在的、客观的物理现象）和一个内涵（一个内在的、主观的心理意义或解释）。海里根认为，关于表征概念的大多数混淆，都源于我们仅承认两种基本功能中的一个，也就是要么只承认心理表征，要么只承认物理表征，这实际上是从各自学科出发，最终导致了二者的对立。消除这种混淆的方法就是从物理和心理两个视角看待表征，比如，关于一个状态的数学描述，它有一组动态算子和方程，允许你从输入函数计算输出函数，如果是这样，你既可以将这个数学描述看作物理系统（如一个电路）的一个数学表征，也可以将它看作你获得关于这个系统的知识表征，即从心理产生表象。事实上，在我看来，解方程的过程就是获得关于那个系统的知识的过程。比如我们解几何题，解题的过程既是运用已有几何规则的知识表征，也是获得知识的认知过程，这个过程一直有心理因素参与其中。

在海里根看来，一个表征既不属于外在物体或康德的“物自体”的物质领域，也不属于纯粹心智或柏拉图的“理念”的领域，它处于心智和自然之间、主体与客体之间、自我与世界之间，构成了连接它们的一个界面。这意味着作为界面的表征概念超越了传统的心智与自然的二分，这是我们对表征唯一所能做的。在操作的意义上，纯粹“理念”和“物自体”都不存在，它们只存在于不可达的观念中，或者只是概念而已，没有确定的实在指称。事实上，笔者认为表征概念蕴含了可操作的意义，不能操作的概念如自我、意识、心灵等难以表征。这就是为什么这些概念在认知科学中要被排除的原因所在。

按照这种思路，主客二分就是表征的一个人造物，这意味着表征本身创造了一个“内在自我”和一个“外在世界”。如果是这样，表征可被看作是一个连接不同领域的中介系统。如果这个中介系统存在，那么它连接的两个部分，如主体与客体、心智与自然，不仅是存在的和合理的，而且是由表征结构决定的。显然，海里根谈论的是一种三元关系，表征作为中介起到了桥梁作用。在我看来，这种理解事实上依赖于具体的语境，也就是说，同一事件可以被表征为属于内在自我，也可以被表征为属于外在世界。我们以日常生活中煮咖啡的例子来说明这种情形：当你伸手摸咖啡壶确认咖啡是否还发烫时，这种体验可以有两种表达：咖啡是烫的，你烫了你的指尖，这是同一个身体体验的不同概念表征，其中一个指外部世界的一个客体——咖啡壶，另一个指属于自我的一个客体——我的身体。常识错误认为这个认知视角仅仅作为外部世界模型的应用，但海里根认为，表征先于自我和世界的区分。在科学表征的情形中，哥白尼革命是一个典型例子。在托勒密的表征体系中，太阳的视运动被认为是属于外部世界的，即客体“太阳”本身，但在哥白尼的表征体系中，太阳的视运动属于地球，即属于站在地球上观测太阳的人。

这两个例子说明，至少原则上表征概念似乎是连接心智科学和自然科学之间鸿沟的桥梁。如20世纪发生在物理学中的两次概念革命的理论——相对论和量子力学。在相对论中，基本物理属性如空间、时间、质量和能量，依赖于观察者的参照系，这种参照系就是一种表征方式。在量子力学中，观察者和被观测的客体是难以分离的，测不准原理揭示了其中的奥秘，即主体和其观察的客体之间总是存在着一个有限的相互作用：一方面是观察行动引起了“物自体”（微粒子）的扰动，另一方面由于主体和客体的不可分离性，总是存在着一个剩余的不确定性（粒子的位置和速度不能同时确定，即确定一个而剩下另一个不能确定）。这是因为观察者不能拥有关于粒子的完整知识，他必须选择粒子的状态的一个表征，这对于计算他感兴趣的变量是非常有用的。因此，选择何种表征方式，选择哪一部分对于科学理论的表征是十分重要的。例如，若观察者对某一空间发现粒子的几率感兴趣，他就会使用薛定谔方程表征粒子的状态;若他对粒子自旋的可能值感兴趣，他会把该状态表征为自旋本征向量的线性组合。观察过程的特性是这样的：处于一个特殊表征（即可观察属性，如对应于这个特殊表征的自旋有确定的值）的本征态的客体，在被观察后，一般不再处于这个表征的本征态，但处于一个相应于被观察的属性（如位置）的新表征的一个本征态。

这种不同于经典力学的反常结果意味着在量子力学中，表征不只是一种不变物理现象的实质上等价的和纯粹的惯例描述，情形似乎是主体、客体、表征和观察过程不再被看作是分离的，它们形成一个不可分割的整体。相比而言，传统物理世界观缺乏概念工具来模型化这个基本的相互作用，这导致许多矛盾和概念问题的出现，如经典力学无法合理说明黑体辐射现象。这些问题不只是基于量子力学的物理机制问题，更是物理观察和表征方式的认识论问题。在我看来就是表征的适应性问题。如果表征方式跟不上，科学发现就不会有所突破，比如，假如爱因斯坦没有打破平面几何表征的约束，他就不会创立相对论了（相对论是使用黎曼几何表征的）。

相对论和量子力学给我们的启示是，纯认知或思维对于探索抽象或不可观察现象是不可或缺的。新兴的认知科学更强化了这种探索方式，因为它一般不参考外部物理现象来研究认知和智能，如脑科学研究不必涉及自然环境，这样的话，研究能够面对真实对象的问题，能够面对与具体境遇相互作用的系统，如人工智能和智能机器人。人工智能的知识表征几乎是不涉及物理现象的纯符号系统，智能机器人能够“体验”物质世界，能够根据其专门目标与环境互动，能够根据适当的反馈系统修正自己的行动。这些例子充分说明：一个包括主体、客体和表征方法在内的整体的、整合的方法论正在兴起，事实上，物理科学和认知科学正在联手，物理表征与心理表征的界限正在被打破，承担这一任务的就是统一心智与世界、主体与客体的整体概念——适应性表征〔4〕。

二、适应作为替代选择

可以看出，海里根定义的表征概念是主体与客体之间、心智与自然之间、一个智能适应性系统的内在和外在环境之间的动态关系的特征描述。他假设一个“主体”或“自我”由一个稳定的同一性描述，而且通过一个适当方式与外在破坏它的扰动相互作用来保持这种同一性，也就是假设“自我”系统是活的，主体与自我持续保持同一。按照这种观点，这种系统与其环境的相互作用可简化为自主选择过程——该系统要么为了活着积极选择，要么消极选择被毁灭，其中，环境可被看作是动态选择者的角色，它不断消除某些系统而保持其他系统。

在笔者看来，这个环境中的自我系统就是有智能的生物系统，遵循达尔文进化论。海里根的观点似乎有点同义反复，即在变化的任何复杂过程中，区分出稳定现象和不稳定现象总是可能的，比如在观察某物的间隔期，可以保持某类同一性，也可破坏某类同一性。不稳定现象通常被认为是变化的背景或环境，它是稳定现象凸显的东西，如乘火车观光，窗外的环境是不断变化的，但观察者和车厢是稳定的。海里根将高层次稳定现象称为“适应性系统”，如果该系统能够以它受制于变化的某种方式作出预期，并使它能够应对潜在的破坏过程的话，比如当一个人遇到潜在的危险现象如着火时，他不必去体验被烧伤的过程就知道迅速作出反应，如逃离，因为他可能观察到有烟冒出的信号，这足以使他调整自己的行动计划，如报警。当然，要作出一个预期，该系统应该拥有关于这个世界的某些知识，如“烟是着火的信号”以及关于自我的知识，如“火能烧伤人”。显然，适应性系统是一种动态稳定系统，我们的身体是这种系统的典型例子，既保持相对稳定也不断适应环境。

概念化这种知识的最简单方法是将其看作一个坎贝尔（D.T.Campbell）称为的“替代选择者”〔5〕413（vicarious selector），它选择系统可能的行动，从而使系统能在一个给定的外部环境中生存。这种选择之所以是替代性的，是因为它代表或表征那个由环境本身执行的选择，而环境通常会破坏那些不适当行动的系统，例如面对着火现象，不同的生物包括人类和动物本能上都会以不同方式作出反应，有的逃离，有的隐藏，有的继续做事如灭火。大灭熄灭后，选择的结果就出现了，只有那些以恰当方式作出选择的生物能存活下来，如隐藏到没有火的地方，或者跑得快而远离火场，比如2020年发生在澳大利亚的那场大火，据报道烧死了几亿只包括考拉、袋鼠在内的澳大利亚特有的动物。

这个例子说明，火可被看作是一个适当行为系统的选择者。假设有一个人，在面对火情时他只有两个选择：一是当察觉到着火的信号后他知道如何适当地行动;另一是他不知道如何作出反应。在第一种情形中，他会从他的多种可能行动中选择适当的行为，如报警或使用灭火工具，并因此活下来。在第二种情形中，他会作出盲目猜测，并采取一个连他都不知道是否适当的行动，比如把自己关在屋里。在这种情形中，这种选择是否适当就要看火势发展和救火的效果而定了。因此，在特定环境（如着火）破坏不适当行为系统前，我们会把知识（如救火知识）看作允许我们采取适当行動的替代选择的东西。在海里根看来，这个“替代选择者”概念可被看作是我们要寻找的关于表征的整合概念的第一步，其基本观点是一个系统能够在保持其稳定同一性方面是成功的，尽管它通过内化那些相互作用的选择行动于它的行为中，并与其环境持续变化而相互作用，其结果是它能够预测哪类行为会适应一个给定的情境。为达此目标，这种系统至少应该能区分哪些是危险的相互作用，哪些是不危险的相互作用。

问题是这种替代选择者如何“内化”或“表征”它与环境相互作用的选择性呢？德·梅伊（M.De Mey）的恒温器例子可说明这个问题，他将恒温器看作“世界观或表征的最简单模型”〔6〕22-25。假设你有一个水箱装热带鱼，要让鱼活着，水温必须保持在24[℃]，这就需要在水箱中装一个恒温器。恒温器由两个平行的金属板构成，一个固定不动，另一个可以移动（可与固定的金属板接触，或不接触）。移动的金属板由双金属板构成，它能够以向固定的金属板弯曲的方式降低温度。若水温低于阈值（24[℃]），这两块金属板就会接触，这导致关闭一个能触发发热原件的电回路，以便使水温再升高。若水温过高，这个双金属板再弯曲回来，接触就断开了，从而阻止了加热过程，使水温再次降低。在热力学中，这是一个典型的控制-反馈系统，也是一个初级的适应性表征的例子，也就是没有智能的适应性系统。这个恒温器系统有两个状态：接触的金属板和不接触的金属板。第一个状态对应于世界的状态——“水箱中的温度太低”（低于24[℃]）;第二个状态针对世界状态——“水箱中的温度足够高”（高于24[℃]）。在外部的观察者看来，恒温器的确被认为拥有关于这个世界的初步知识：它似乎知道水温是否低于或高于某一阈值，似乎也知道它属于适应性系统，即温度应该是24[℃]才能保持平衡（实际上是人设置的），智能机器也是这种情形。

海里根认为，这个“自我知识”被恒温器的固定金属板具体化，形成了某个标准（保持24[℃]），根据那个标准，由温度变化引起的双金属板的运动得到评估。这个双金属板的位置是关于系统和环境当下相互作用的知识的一个具体化身，这是通过一个初级的感知形式达到的。接下来，恒温器的后继状态很好地表征外部环境中的变化（温度波动）和系统的稳定同一性（它的平衡温度）。从主体的视角看，恒温器也是一个替代选择者，因为它为鱼箱选择正确的温度。假如你没有一个能确定恰当温度的恒温器，而是找来一个等价的水箱，它可以有不同的温度，在这种情形下，选择不是替代而是自然引导，此时水箱中的鱼很可能会死掉，除非外界温度接近24[℃]。

在恒温器系统中，是哪个基本过程和结构控制这个系统呢？从稳定性方面来看，我们知道恒温器的结构，即固定的金属板、移动的金属板（它使一个恒定温度处于固定金属板的一个确定距离）、移动金属板的弯曲常数（当温度达到24[℃]时其距离会接近0）。这种结构是一种物质实现或一种抽象表征，即系统的“心理”组织——保持温度24[℃的]目标，感知或区分温度是否达到或低于阈值的能力，关于温度低于24[℃]时需要加热的知识，以及高于24[℃ ]时需要降温的知识，关闭或打开热回路作用于情境的能力等。笔者认为，这些基本性质以最原始的形式描述了恒温器系统的“心理”活动（从外部看），包括目的或动机、感知、知识、问题解决和行动，表面看，这与一个生物有机体系统在行为上（如身体保持恒温）没有多大区别。然而，我们知道，要建构这样一个系统，拥有初步的物理学知识就够了，即知道关于温度和金属膨胀之间的关系以及通过封闭电回路热消散的知识。在这种意义上，这种非常简单的物理系统介于物理学和认知科学的边界，即这种机制基本上是由物理原理控制的，但它增加了某些超越纯物理理论范围的东西，即非常原始的“心理”或控制组织，也就是说，从外部看，这种物理系统也似乎具有一些智能，如自动保持恒温的能力。

从动态方面来看，这种系统运行的是什么过程？从感知角度来看，外部环境温度的变化引起双金属板的弯曲，我们可以认为这种系统“意识到”温度的变化，或者已经“觉察到”这种变化，这种感知可得到评估，即水温低于或高于24[℃]？或者金属板之间接触或不接触？评估后接着就是推论阶段，即使用“如果-那么-否则”规则进行认知或思维的过程：如果水温低，那么加热装置就被触发;否则，若水温高，加热装置就会被关闭。现在的智能电器都有这种自动功能。最后是行动阶段，即“信息”被发送到加热元件来决定是加热还是不加热。假设元件开始加热，这就给水箱的水增加热量，改变了水温。外界的温度越低，内部水温升高就越慢。加热一段时间后，水箱中水温会增加到阈值（24[℃]）（加热的时间长度由外界环境的温度决定），于是，一个新的感知-评估-推理-行动序列就被启动了，这个过程在一个循环模式中进行，也就是控制论中的“反馈环”。从控制-反馈原理看，系统行动（输出）的外部结果（温度变化）反馈到系统（输入），并重新评估，以便一个新修正的行动能够开始。机器人学中的感知-行动智能系统的工作原理也是如此。

除此外，事实上，这个过程还有另一个称为预测的方面，即前馈，其意思是行动的开始不仅由决定行动方向（在该发现前行动应该被修正）的外部反应启动，而且由一个特殊行动使系统更独立地接近它的外部可能性任何目标的预期启动。一般来说，一个适应性系统也会使用反馈作为前馈机制，以便处理外部环境中的变化，比如上述的恒温器系统，其前馈机制非常简单，如果温度低于阈值时唯一的预期就会产生，那么热元件的触发会让系统更接近其目标温度。这是因为系统使用的表征只有两个状态，即它的唯一内在知识是某一行动会将一个状态转化为另一个状态。

三、反馈-前馈相互依赖作为适应性表征的机制

上述表明，简单系统的适应性表征依赖于反馈和前馈过程，复杂系统又如何呢？根据控制论，如果表征变得越复杂，比如有更多状态，那么预期知识的储备和前馈的可能状态数就会变得非常大。这样一来，在一个给定状态和目标之间会存在许多路径，系统必须决定哪个行动序列最有可能产生所期望的目标状态。在这种情形下，知觉状态的组合会产生一个更复杂的结构，它允许系统产生更详细的和长期的期望，以便它能够适应更复杂和更多变的环境。然而，即使是这样，依据西蒙（H.A.Simon）的研究，系统仍然需要一个反馈机制来修正或完成不适当的期望。因为在一个情境表征中，一个单一错误或不完备性，会通过前馈的主动应用被极大地扩大，导致系统失去它的稳定性〔7〕413。这意味着，反馈与前馈的相互依赖对于适应性表征的工作机制是至关重要的。

為了阐明适应性表征的工作机制，海里根给出了这样一个例子：假设一个人仅使用一幅地图和一个磁罗盘探测一个区域，通过比较地图上标有等高线的地形特征，他成功地确定了他所在的位置。从表征的视角看，这等于提供给他初始状态的一个表征。假设他希望达到一座山里的小屋供他过夜，他会在地图上寻找，地图上指代小屋位置的符号就是他的目标状态的一个表征。此时，他会在地图上画一条线连接他的实际位置和将要达到目标的位置。这条线表征了他的行动计划，并预测了他达到小屋的行动路径。如果地图是准确的，他的标记也是正确的，他也按照所标记的线路行进，原则上这个问题就算解决了，也就是说，他能够达到那个小屋。至此我们发现，他使用的唯一适应性机制是前馈，即借助地图上的表征，他简单地预测了他达到目标必须采取的不同行动。

然而，在现实中，凡是经历过这种简单认知活动的人都知道，这种表征是不充分的。比如，地图本身没有问题，但小屋不存在了，他仍然找不到目标，即使使用精确的罗盘指引行动，原因是行动过程中有太多的不确定因素，比如山路上有障碍必须改道，或者地形因地震或山洪而改变，等等，这些都是地图上所没有的。当然，这些未知因素是可以修正的，比如及时修正地图，就像导航系统即时更新一样，这个过程就是反馈。这意味着，理想的表征通常会偏离现实。如果这种偏离得不到修正，它就会越来越大，最终导致失去目标。解决这个问题的唯一方法就是使用反馈，也就是在地图上比较实际位置和预期位置及时修正线路，这等于是及时补充新的信息。控制-反馈循环的作用就是不断将环境中的信息立刻返回给初始状态，使初始状态及时作出调整。人工智能中的强化学习就是利用反馈原理，所谓强化就是不断通过奖励来调整权重从而达到目标，所以这种修正方法非常普遍，应用也非常广泛，比如社会中的各种奖励，目的是强化人们正确的行为。

显然，反馈方法随着循环次数的增加，达到目标的成功概率就会越大，失败的风险就越小。在反馈过程中，一个预设是连续性，即小的行动只会对初始状态（如位置）产生小的效果，因此初始状态和目标状态之间的偏离不会以非连续的方式增长。不过，这种预设不是必要的，比如我们在行走中跨出过大一步会导致跌倒甚至摔伤，反而对达到目标不利，这就是“欲速则不达”的道理，反馈机制也是如此。处理环境中这种不連续变化的唯一方法就是使用前馈或预期，在上述例子中就是使用精确的地图，可使所有障碍和潜在危险提前被标记出来。

总之，在海里根看来，反馈和前馈作为处理变化的适应性机制根本上依赖于表征。这是适应性系统的实质，也是理解变化与适应性的关键所在，但这一事实在大部分关于反馈-前馈概念的描述中却被忽视了。上述例子中的预期或计划严格依赖于地图这一点说明，环境的表征是不可或缺的，而且通过反馈的修正行动更需要使用地图这种表征，因为这可引导人们评估预期目标的距离和方向，从而避免偏离预期目标。反过来，如果我们不知道如何解释从环境获得的反应或信号，我们就不能获得修正的行动。这种知识表征过程表明，解释或说明过程包括感知、推理和评估，没有表征，解释或说明就不能有效地得到执行。这就解释了为什么最简单的控制系统如恒温器为了达到理想的效果，应该包含其目标状态和环境的可能状态的一些表征。物理系统尚且如此，生物有机系统更是如此，人工智能系统也应该是这样。

四、适应性表征作为抽象组织

由上述可知，反馈、前馈、适应和表征是适应性系统的特性，它们作为概念是我们理解这种系统所必需的。那么，如何将这些特性整合为一个抽象统一模型呢？在海里根看来，这需要将适应性表征描述为一个抽象组织，它能够以不同的具体媒介如电回路、神经组织来实现，但这些物质实现对于表征来说并不是根本性的，可暂时忽略不加考虑，也就是在符号层次讨论表征而不考虑其具体内容，因为表征本来就是中介性的和替代性的。

首先，表征的功能就在于如何引导或控制系统和其环境之间的相互作用。引导或控制的方式是这样的，即系统的同一性通过发生在环境中的变化得到保持，这允许系统去适应，也就是其内在变化是以这种方式发生的——外部变化在破坏系统的同一性之前就得到补偿。要做到这一点，表征应该提供关于环境中的可能变化、系统的可能行动、被保持的同一性或“自我”的一个模型，这种外部世界的特征和内在自我之间的差异由表征的结构决定，而不是由先验结构决定。这允许系统替代性地探索环境或系统和环境之间的可能关系，也就是检验行为与外部情境的可能策略，而不实际地执行它们，因为它们可能是不适当的，没有必要去冒可能被伤害的危险。

其次，在摄影图像是具体环境的某个视觉方面映射的静态结果意义上，环境与表征之间的替代性关系是动态的映射和非同构关系。一般来说，大多数人倾向于把表征看作是与要表征对象在形式上有相似结构的东西，比如A表征B，意味着A与B结构上相似，这是普遍接受的关于表征的相似或同构观。然而，环境与其表征之间的适应或一致不是结构或静态形式上的，而是过程或动态演化上的。这意味着，总体上不存在环境的部分与其表征的部分之间的一致性，换句话说，环境与其适应性表征之间不存在绝对的一致性。表征源于将一个抽象结构的元素映射到环境的元素上的观点，被称为表征的指代或同构观，它对应于这样的观点，即一个语言描述的意义源于这种事实——描述的不同词语指代被描述的现象的不同部分，或者说，一个图像的意义归于它的组成部分和属性与要表征的对象的组成部分和属性之间的同构。海里根认为，这种表征机制就是德·梅伊称之为的信息处理的“单体的”和“结构的”阶段，其中被加工的刺激或要表征的情境被分解为独立单元，这些独立单元通过不变的结构属性相关联。然而，在后两个阶段（“语境的”和“认知的”），情境的解释不只是需要对情境本身作更多的静态结构分析，更需要这个情境如何演化和如何进一步发展的知识。这就是海里根所强调的——环境或情境的动力学使一个表征适应。在这个意义上，一副表征静止生命的人像绘画，一首描述爱情的诗，严格说都不是适应性表征，它们只是静态描述或表达而已。

第三，适应性表征的机制源于状态和结构的二元关系及其转换。什么使一个表征是适应性的？什么机制允许表征为实际和潜在的变化建模？这需要从状态和结构的关系上去寻找。如上所述，结构是一个适应性表征的静态部分，它相对于环境是不变的，也就是说，元素的组织或相互连接是不变的，或者说它的变化是缓慢的。状态只是不断变化的表征的一个方面，以便它与要表征的环境中的变化相一致;从一个状态到另一个状态的转换部分地由表征的结构决定，即该结构详细说明了从一个状态到另一个状态的可能状态和可能转换，也部分地由系统的接收器所感知到的实际外部情境决定，即该系统选择其中一个潜在状态或转换。简单来说，状态和结构之间的区分是显著的，比如水，液态、固态和气态三种状态的结构不同，其表征方式也不同（流体力学、固体力学和气体方程）。语言表征的结构可以说明事物状态和结构对于适应性表征的重要性。一般来说，一种成熟的语言由词汇表或词典、语法或句法和一种内在逻辑来描述，词汇、句法和逻辑对应于表征的结构。为了熟练和准确使用语言，我们必须掌握语言的这些方面，掌握这种结构的语言使用者拥有乔姆斯基称为的“能力”，能够说出准确和精妙的句子。当然，语言使用者产生的句子不完全是由语言结构决定，但依赖于他的意图和他所处的情境。也就是说，句子的产生不仅依赖于它的结构，也依赖于产生它的意图和情境，这意味着语句的意义是依赖语境的。这种实际产生的语句被乔姆斯基称为言说者“表现”，即实际语句对应于作为表征的语言系统的状态。语句作为可能状态是无限的，单词和逻辑-句法规则作为结构则是有限的。这种特征让语言使用者能适应其口语表达来描述最多样的情境。所以，在不同情境中使用语言来准确描述不同现象是适应性表征的一个典型应用。动态地看，从一种语言表达到为另一种语言表达的转换，在语言内是不能详细阐明的，还依赖于语言使用者。

第四，适应性表征的建构受制于表征结构的各种约束。根据海里根的看法，表征有三类约束：生成的、转换的和目标的。生成约束是说，一个表征结构必须提供一些生成机制来生产不同的状态。正如语言一样，一个状态可以看作是一个组合，如语句，由选自一个前决定集（词典）的单元（单词）的特殊约束（语法规则）决定。被允许的集合连同它们的相互关系形成一个状态空间，单元集合被称为单元空间。在通常情况中，单元的最大數被组合为一个单一状态，其中状态空间和单元空间同时发生。在这种情形下，组合为一个单一状态的单元数可能是无限的，状态空间也是无限的，而单元空间可能是有限的。从所有可能组合中选择其中一个单元组合的行为，被海里根看作是所选择单元的一个“现实化”（actualization）或者“活化”（activation）。因此，表征所处的一个特殊状态的情境可被看作源于表征结构的单元的一个选择性活化。转换约束是说，一定存在着决定被允许的状态之间转换的约束，这是表征结构的动态部分。目标约束是说，决定哪类转换与系统的目标一致。这三种约束是一个适应性表征必须遵循的原则。

在笔者看来，海里根将表征结构划分为单元空间、生成约束、动态约束和目标约束纯粹是概念性的，因为没有任何理由说明为什么一个适应性表征的这些不同功能属性也应该对应于实际上不同的亚结构。在科学认知中，科学模型例示的显表征结构是根据这个模式被理解的，如原子模型，但由神经系统例示的隐表征如大脑系统不是明显的、可观察的。而且我们应该注意到，被称为静态表征的东西，如言语表达、一副绘画或一首诗，可被看作是一个适应性表征的外在化状态，其结构由创造它们的主体的能力或技能决定。这种理解适应性的静态表征所需要的技能，有时被称为“表征模式”或“表征技术”，海里根称之为“表征结构”〔2〕34。

五、适应性表征作为信息加工过程

系统状态的静态结构与其变化环境之间的相互作用可用计算机的输入和输出术语来描述，比如由外部情境引起的表征状态的变化（输入），由表征状态引起的外部情境的变化（输出）。在高阶认知系统中，输入过程对应于感知，输出过程对应于行动，从输入到输出的过程由表征决定，被称为“前馈”;从输出通过环境中的变化到一个新输入的过程，被称为“反馈”。前馈与反馈构成一个表征循环，或者说，相互作用过程作为一个整体可被看作一个循环系统，由表征产生，通过环境再返回表征。

然而，这个过程不是周期性的，因为每次循环完成，表征就处于不同的状态。这个过程可以进一步概念化为一些抽象实体的传输和加工，这些抽象实体就是“信息”。不过，信息概念有许多含义，容易混淆，海里根所使用的信息概念是指——信息的获得意味着从潜在情形的一个更大集中选择和区分实际或可能情形的一个子集，比如掷硬币，有两个可能期望的结果：面朝上或朝下，你不知道会是哪种结果，因为你缺乏这方面的信息。当你看到硬币面朝上时，你就获得了一条信息，也就是从一组可能事件中选择了一个实际结果。在这里，海里根是在定性的意义上使用信息概念的，不对信息进行测量（比特测量），这种信息的含义是简单而普遍的。

就选择来说，任何选择都意味着区分，即关于被保留现象和被消除现象之间的区分。区分过程基本上是一种从选择主体到一组被选择的现象的信息传递，被保留的现象集，如事件、系统或状态，可被认为是合并或储存被传递的信息，海里根将这个想法用于环境与表征之间的相互作用。这样一来，输入阶段可被看作通过环境表征的潜在状态的一个选择，即只有一部分潜在激活的表征成分由通过感知装置的信号被真正地激活，因此这个表征就接收到关于环境的信息。这意味着这个表征知道它的哪个潜在状态是真实外在情境的一个可接受表征。笔者认为，表征概念就包含了选择和区分的含义，因为要表征，就意味着用什么去表征什么，这个过程既包含了区分（不同状态或现象），也包含了选择（用什么表征，表征什么），而且还暗示了表征者的存在。

但是，在海里根看来，适应性表征不仅仅是以被动的方式承受着环境产生的选择性影响，而是它本身主动地选择它接收的携带信息的信号，这种内在选择由表征具体化的知识来实现。这个“知识”可被看作是“储存的信息”，而“信息”可被看作是“传递的知识”。因此，内在于表征结构的这种知识选择，在某种意义上是将信息增加到从环境来的传递信号，这种现象被称为“信息加工”，即：信息的转换部分是通过被过滤的或已被消耗的信息损失，部分是通过增加来自加工结构的新信息，而这个表征信息加工的“终端产品”被称为“意义”。这实际上是符号表征之意义形成的过程，也就是“符号接地问题”的解释。

根据海里根的解释，这个信息加工过程来自环境的选择性影响或信号激活表征的某个具体化接收到的信息状态，这个过程经历了一个内在演化，即信息加工，并由表征结构的约束决定，直到达到一个局部平衡状态，即一个不需要进一步加工的状态，该状态表征关于环境的信号所指的意义和其内在目标。从这个观点看，一个新过程被建立起来了，而且这个新过程使用外部信号的意义，目的是制定一个计划来解决由系统的目标状态和被感知信号产生的解释之间的不一致性限定的问题。而且，构成系统输出的这些行动可被看作从系统到环境的信息传递，因为它们（系统和环境）选择环境中几个可能情境中的一个，也就是导致最有可能完成系统目标的那个情境。与这个情境相关的信息，部分地由系统的行动计划来决定，部分地由信息的反应来决定，可以通过接收器（即感觉器官）被反馈到系统，于是循环就持续进行下去了。

总之，这个信息加工的渐进模型通过忽略各种中间反馈环而得到简化，这导致从信息加工的一个阶段到先前的一个阶段的反馈，而不用通过完备的输入-系统-输出-环境-输入循环。比如，从“平衡状态”到中间感知阶段可能有一个反馈，因为“平衡状态”与其他信息不一致，其结果是，感知阶段必须得到检测并可能得到修正，而且这些中间反馈环对全部信息加工的有效性和稳定性有贡献。但是，由于这些中间反馈环使得建模变得不必要的复杂，它们在大部分时间被忽略了，因此，这实际上构成了适应性表征的一个简化的信息加工模型。

综上，适应性表征主义认为，一个表征可以同时包含两类知识或信息：一类是表征结构中固有的稳定知识，它引导进入信号的加工和规划行动，这类似于心理学中的长时记忆;另一类是变化的知识或当下情境的觉知，它由表征状态拥有，经历由新感知和内在加工决定的连续转换，这类似于心理学中的短时记忆或工作记忆。认知心理学揭示，短时记忆可以转化为长时记忆，短时知识可以转化为长时知识，这个过程对应于表征结构的变化，而且非常难以描述，因为这个模型基于这个结构的稳定性。模型化这类变化的唯一途径超越了“状态[↔]结构”或“短时[↔]长时”二分法，并将表征结构看作一个“高阶元表征”状态。元表征（meta-representation）是海里根为解决为什么是适应性表征的问题而提出的一个概念，旨在探讨表征背后的原因，目前流行的所谓“元宇宙”就是这种思路。

在笔者看来，元表征是关于表征的形而上学问题，类似于亚里士多德的“meta-physics”（元物理学或形而上学）。海里根从物理科学、系统科学特别是控制论和信息论与认知科学相结合的视角探讨适应与表征，所持的立场是自然主义，并尝试通过适应性表征解释物理现象如何拥有了自治性和目标性，试图打通物理现象与心理现象之间的壁垒，总体上这是非常好的研究策略。但是，他侧重于物理层次和心理层次的结合，却忽视了这两个层次与人工认知层次的关系，也忽视了现象学、语境论、具身认知科学和人工智能等对这些问题的探讨，特别是没有注意到认知神经科学在这方面所起的作用。这正是笔者基于语境论的适应性表征研究所要弥补的。

参考文献：

〔1〕魏屹东.科学表征：从结构解析到语境建构〔M〕.北京：科学出版社，2018.

〔2〕Heylighen F.Representation and change： a meta-representational framework for the foundations of physical and cognitive Science〔M〕.web edition：http：//pcp.vub，ac.be/books/Rep&Change.pdf， 1999.

〔3〕 涂纪亮.实用主义、逻辑实证主义及其他〔M〕.武汉：武汉大学出版社，2009.

〔4〕魏屹东.适应性表征：架构自然认知与人工认知的统一范畴〔J〕.哲学研究，2019（09）：114-124.

〔5〕Campbell DT.Evolutionary epistemology.In Schilpp P A（ed.），The Philosophy of Karl Popper〔M〕.La Salle ILL：Open Court Publishing，1974.

〔6〕De Mey.M.The Cognitive Paradigm〔M〕.Dordrecht，Holland： Reidel Publishing Company，1982.

〔7〕Simon H A.The Sciences of Artificial（2nd ed.）〔M〕.Cambridge，Mass：MIT Press，1979.

責任编辑 苏玉娟