心智计算理论

如果图像、数字、血缘关系或者逻辑问题能以非语言形式表征于大脑之中，这又能说明什么问题呢？在20世纪上半叶，哲学家们对此还不以为然。他们认为，将思想观念物化为脑中事实的做法是一个逻辑错误：我们的大脑里必须住着一个小人，由他来解读大脑中的一个画面、一张图谱或一个数字，而这个小人的脑袋里是不是还应有个更小的小人，替他解读这些画面呢？这种推论显然站不住脚。直到英国天才数学家、哲学家艾伦·图灵（Alan Turing）的出现，“心理表征”的观点才获得科学上的尊重。图灵设想出了一种可以进行逻辑推理的机器，后来，人们为了纪念他，将这台机器命名为图灵机（Turing Machine）。这套装置虽然看似简单，但具备超强的功能，它能解决世界上任何一台计算机所能解决的一切问题，无论是过去、现在，还是将来。它依靠的不是神秘的小人或其他超自然的运作，而是一套内置的符号表征系统（即“心语”的一种）。通过考察图灵机的工作原理，我们可以洞悉用心语思考和用英语思考的区别。

从本质上说，所谓的推理，就是从已知的判断中推导出新的结论。例如逻辑学中最为常见的一个入门级推理：已知苏格拉底是人（Socrates is a man），且所有的人都会死（all men are mortal），那么苏格拉底也会死（Socrates is mortal）。但是，像大脑这样的物质实体是如何完成这一智力表演的呢？一个首要的概念就是表征（representation），即客观事物的组成部分和排列方式与大脑中的某组观念或事实形成一一对应的关系。例如图2-2上的一行字迹。

它所代表的就是“苏格拉底是人”这个观点，其中“Socrates”这组符号代表“苏格拉底”的概念，另一组符号“isa”代表“是什么”的概念，第三组符号“man”代表“人”的概念。现在需要牢记的一点是，为方便起见，我选用的是英语单词来代表这些概念，这样读者就可以毫无障碍地理解这个例子了。但真正重要的是，这些符号其实可以有不同的形态。我完全可以用犹太人的大卫之星、奔驰车的标志或者一个笑脸来替换它们，只要我从始至终都使用这些符号。

同样，在这张纸上，“Socrates”这组符号位于“isa”的左边，“man”位于“isa”的右边，这代表“苏格拉底是人”这个概念。如果我对这个表征的任意部分进行改动，例如把“isa”换成“isa son of a”，或者将“Socrates”和“man”的位置进行调换，它所表示的概念就不再是“苏格拉底是人”了。还须说明的是，在这里，从左至右的排列方式只是为了方便读者的阅读和记忆，其实我完全可以采用“从右至左”或“从上至下”的排列方式，只要我自始至终都这样做。

现在请将这些惯例记在心里，然后想象图2-2中出现了第二行字迹，它代表的是“所有人都会死”的概念（见图2-3）。

为了进行推理，我们现在需要的是一个处理器。这个处理器并不是一个小人（因此不必担心出现“小人里面住着小人”这样无穷倒退的逻辑悖论），而是一个稍显笨拙的装置，它连接着固定数量的反应器，能够对表征的不同部分做出反应，并予以一定的回复，包括变更原有表征或制造新的表征。例如，假设有一台可以在纸上来回移动的机器，它配备了一个形如“isa”的切口和一个传感器，当这个切口与纸上的“isa”字符相互重叠时，传感器就会识别出来。此外，这个传感器连接着一台可以复制任何符号的小型复印机，它既可以在纸张的其他位置复制出相同的符号，也可以把它们转换成一个新的切口。

让我们设想一下，这台由传感器、复印机和移动器构成的机器连接着4个反射器。首先，这台机器顺着纸张向下移动，每当侦测到“isa”的符号时，它就会向左移动，并将位于“isa”左侧的符号复制到纸张的左下角。这样一来，纸上显示的内容将变成图2-4。

第二个反射器也会对符号“isa”做出反应，不过它是让机器移动到“isa”的右侧，并将“isa”右侧的符号复制下来，然后将其转换成一个新的切口。在这个例子中，这个新切口的形状为“man”。第三个反射器的功能就是继续扫描，搜寻形状为“every”的符号，如果它找到目标，就会检查这个符号的右侧是否连着与新切口形状相同的符号。在这个例子中，它找到了一个，即第二行中间的那个“man”。在实现了这样的匹配之后，第四个反射器就会移动到“man”的右侧，并将“man”右侧的符号复制到纸张的底部中心，在这个例子中，这组符号是“ismortal”。经过这几个步骤，纸上的内容就变成图2-5。

这就是一个最简单的推理过程。其中关键的一点是，尽管这台机器及其所读取的纸张表现出某种智力特征，但它们本身毫无智力可言，只不过是一堆印刷符号、切口、光电池、发射器以及电线的集合体。这台机器之所以显得颇具智慧，是因为其扫描、移动和打印方式与逻辑命题“如果 X 是 Y ，且所有 Y 皆是 Z ，那么 X 是 Z ”形成准确的对应关系。从哲学上说，“ X 是 Y ”意味着凡是适用于 Y 者亦适用于 X ；而从图灵机的工作原理上说，“ X 是 Y ”意味着可以将位于 Y 后的符号复制到 X 之后。这台机器只是机械地服从各种物理规则，对“isa”这个图形符号做出反应，虽然它并不知道这个符号的真正含义，却能针对性地对相关符号进行复制处理，而这种处理方式正类似于逻辑上的推导过程。它的“智慧”表现在，通过一系列的感应、移动和复制活动，这台机器在纸上留下了一个符合逻辑的命题表征：“当且仅当前提为真时，结论必然为真。”图灵表示，只要提供足够多的纸，这台机器不但能完成任何计算机所能完成的一切任务，而且还有可能实现人类“具身心智”（embodied mind）的所有功能。

在这个例子中，我们是以纸上的印刷符号作为表征的，以一台具备“复制-移动-感应”功能的机器作为处理器。但事实上，任何物理介质都可以成为表征，只要我们始终如一地使用这一形式。比如说在大脑中，它可以是三组神经元，第一组代表的是与命题相关的个体概念（例如“苏格拉底”“亚里士多德”“罗德·斯图尔特”等）；第二组代表的是命题中的逻辑关系（例如“是”“不是”“像”等）；第三组代表的是个体所属的类别（例如“人”“狗”“鸡”等）。其中，每个概念都与某个特定神经元的放电活动有关；假设在第一组中，第5神经元的放电活动代表的是“苏格拉底”，第17神经元的放电活动代表的是“亚里士多德”；在第三组中，第8神经元的放电活动代表的是“人”，第12神经元的放电活动代表的是“狗”。此外，大脑的处理器可以是一个由其他神经元构成的网络，它们负责向这三组神经元输送信息，并通过特定的连接方式将某一组神经元的放电模式复制到其他组的神经元中。例如，如果第三组的第8神经元开始放电，神经网络处理器也将激活位于大脑其他区域的第四组的第8神经元。以上整个过程也可以用硅片来实现，但无论是图灵机、大脑还是硅片，它们的工作原理都是一致的。处理器中的各个部件以特定的方式连接在一起，以便对表征进行感应和复制，并产生新的表征，从而模拟出推理过程。成千上万个表征符号，再加上一台足够精密的处理器（可以是不同类型的表征样式和处理装置），我们就能够制造出拥有智慧的大脑或计算机。如果在它上面添加一只眼睛，它就可以侦测外部世界的各种轮廓，并随之触发与其对应的各种表征。如果再添加一副肌肉，使它在被特定目标表征触发后能够采取相应的行动，我们就造出了一个有行为能力的生物（或者再给它添加一台摄像机、一组杠杆和几个轮子，我们造出的就是一个机器人）。

简而言之，这就是被称为“物理符号系统假说”（physical symbol system hypothesis）的思维理论，它又被称为“心智计算理论”或“心智表征理论”。这套理论是认知科学的基础，就像生物学中的“细胞学说”或者地质学中的“板块构造论”一样。认知心理学家和神经科学家正试图破解大脑的表征系统和处理器的具体类型，但无论结果如何，它一定遵循着基本的原理。大脑中没有小人，也不存在对外部世界的窥探。进入大脑中的各种表征必定是一组组排列整齐的符号，而大脑的处理器也必定是一个配备了固定数量的反射器的装置。这两部分相互结合，自主运作，由此实现智能活动，而并非是由哪位理论家窥视并“阅读”这些符号，“分析”出它们的意义，才推动这个装置走上了智慧之路。 U+s+XZZ4LNOCspP6UWxRbiJqkwz80qqrHwlXcFGcEKsqwpGN38WTXIi3rHzQs1zj