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第4章
模型与符号

哲学的文字描述永远不会出错,因为描述对象是由描述过程创造而来的。“自我”“意识”“自由意志”“幽默”“动机”“学习”和“洞悉”这类词作为编目有用,作为解释却无用。它们本身与描述对象一致,但不解释所描述的内容。

“自杀是人类的自我毁灭倾向所致。”初看之下,这句话似乎为自杀现象提供了有用的解释,但实际上呢?自杀显然是自我毁灭,这两个词都没用错。我们可以说某个物种的成员如果选择自杀,就是有自杀倾向。由于所论物种是人类,因此自杀倾向属于人类自有。那么“自杀是人类的自我毁灭倾向所致”这句话就只是说明,“自杀是通过人类自杀的事实来解释的”。

“自杀是通过人类自杀的事实来解释的”这句话,除了追加说明以外并未补充任何信息,但作为描述,它确实具有价值。它表明自杀可能不是一种异常行为,也并非由外部压力所致,而是体现了一种倾向,是构成人类系统的一部分。事实也许如此,但这句话只不过是描述,我们没理由以此为基础来构建更多描述,否则我们就终究是在用文字来追加说明文字,陷入一种非常复杂却几乎毫无用处的模式。

古人关于决定论、自由意志、责任和惩罚的一些论点表明,人类可能因使用文字而陷入困惑。其中一个论点是,如果某人行为坚决,那么他就无须对该行为承担罪责,所以惩罚他是不公正的。有人可能会说,惩罚只可能出于一个理由,那就是行为坚决。有人可能希望从行为人是否有前科来判定他是否对后果有所预料,进而判定他是否行为坚决,而这完全取决于个人为自我划定的界限:自我是否包括决定因素,还是应该与这些因素分开。

人类要取得进步,就要尝试摆脱那些描述事物本身的词语,仅把这些词语看作描述,包含于事物之中。例如,如果汽车的行为由其设计和发动机功率决定,那么描述汽车系统仍然需要用到文字;但文字依赖于汽车系统,而非两者相互依赖。

模型

如果用儿童模型玩具来组装一台起重机,那么这台起重机的运作方式将取决于所选部件,以及它们的组装形式。将所选部件组装在一起之后,整个模型将根据组装形式来运作。这时候,组装者不再控制模型,而是旁观模型。通常情况下,模型会按照组装者的预期运作,但也可能超出预期。组装完成后,模型便能够运作,看起来就像是拥有了生命一样。如果凭空想象一台起重机而非实际组装,那么这台起重机的各种行为就任由想象,但想象无法教会我们任何事,因为所有条件已经通过想象来满足。如果选择去组装模型,我们就要把各个部件合理地拼接起来,并从中学到知识。

模型只是某些关系或过程的排列组合,便于我们研究系统的实际运作。在模型中,关系和过程保持不变,但相关事物可能会变化。例如,要研究威斯敏斯特教堂的比例,不妨先给它拍一张照片作为模型,其中各个部分之间的关系保持不变,但教堂整体变成了平面上的形状。用木头或纸板搭建的模型则更好,可以还原更多结构关系。

所有模型都是用另一种方式来展示结构关系的。例如,地图是将城镇关系转移到平面上,便于浏览。事物转化为模型之后,我们就能从中得知该事物可能发生的情况。例如,物理学将亚原子粒子的路径转为可拍摄、可测量的“泡泡串”;手表将时间转为两块金属之间的相对位置;所有科学测量仪器都只是将某种现象转为易于解读的其他事物,包括平面曲线、表盘指针和印刷图形;书本将思想转为能够长期保存的黑白文字或图案;金钱将工作转为酬金。

所有这些转换都是通过搭建模型来展示过程或关系,便于我们处理和检查。例如,温度计是将环境温度变化转换为平面波浪线。模型让所有信息一目了然,因此最便于时间与空间之间的转换。

某些正在运作的模型,也许刚好便于我们审视它们的实际运作过程。模型仅仅展示了事物各个部分之间的关系,实现模型运作的是在一旁观看的组装者。例如,在纸上表示圆锥投影的线条也就只是线条,从中算出圆锥截面的是一旁的看图者。

儿童制作房屋模型时,可能会从纸板或纸箱上剪下整个房屋形状,或者使用现成的塑料积木,这些积木可以搭建成任何形状的模型。儿童所要做的,就是按照自己喜欢的设计,以特定的方式把积木搭建起来。

其他模型也是如此。我们可以制作特定模型来适应情况,也可以制作多用途的模型来组成工具包。数学就是一个最典型的工具包,其规则就是多个事物以某种方式组合在一起。人们遵循数学规则来计算出结果,再切换到现实世界看看会发生什么。数学就是一个由纸笔构建的模型,一个遵循某些规则的系统。

符号

任何符号系统都是模型构建系统,数学恰好就是一个符号系统,人们对此已经拥有大量使用经验。也就是说,人们已经非常擅长识别特定类型的模型,而且知道如何使用它们。另一个具有自己运作规则的符号系统则是常用语言。

符号看似任意,所以人们往往难以理解它们在思想发展中有多重要。符号更像是儿童的积木玩具,如果设计得好,那么它们搭建起来就非常灵活。烦琐的设计可能反而无法玩出较多花样。

数学的发展因希腊人和罗马人所用的烦琐符号而延缓了很多年。罗马数学适用于加减法,但不适合乘除法;阿拉伯数学则强调符号的位置和形状。此外,“零”的发明对数学的发展提供了巨大帮助,然后十进制符号的发明又进一步简化了计算过程。

笛卡尔发明了坐标系,因此几何数学才得以发展;牛顿和莱布尼茨发明了微积分,但牛顿的符号比莱布尼茨的符号烦琐很多,因此后者取得的进展更大。数学令人惊讶之处在于,上述每种情况中的基本原理都相同,只有符号不同。

不同类型的符号对于数学发展的影响都非常明显,语言符号也可能发挥巨大作用,但效果没那么显而易见;选择方便的符号才更便于我们验证各种想法。符号对交流的影响更重大,符号越复杂,我们需要的学习时间可能就越长,因而教育时间可能就越长。

符号的逻辑是把语言符号化,继续发展语言,为数学计算提供便利。语言符号无论是视觉符号还是听觉符号,可能都有待发展。例如,语言似乎尚未发展出数学中的“零”。

符号的形状相当任意,而且符号要被使用才能发挥作用,除了上述内容以外,符号甚至可能看起来微不足道,就像选择某个语言看起来比使用该语言所说的话重要得多。但实际上,符号非常重要。符号及其规则本身就是一个模型,而模型运作的流畅程度则决定了使用者能够对现实世界探究多少。就拿飞机来说,几乎没人会使用黏土制成的飞机模型来研究飞行技术。

本书中的模型与符号

在本书中,大脑系统的功能并非单纯通过文字来描述,还通过模型运作来说明。本书构建模型来模仿大脑运作,然后探讨其功能,探讨各种过程和关系组合在一起会发生什么。我们没必要没完没了地咬文嚼字、凭空创造或提供辩解,词语只是用来描述模型的行为,而模型与词语本身无关。

这些模型简单地展现功能,告诉我们其中有哪些易于遵循的基本流程。诚然,这些模型所展示的许多过程和关系很易于用数学模型来展示,但这可能仅限于善用数学的人,其他人可能更易于理解果冻那样的模型。过程本身可以由任何人来描述,本书提供模型以方便读者将它所代表的系统具体化,从而在大脑中研究。

数学可以用来处理事物之间的关系,如果物理模型遵循某些数学规则,那么它们实际上也是数学模型。真正意义上的数学不仅仅是纸上符号的排列组合,例如,巨石阵就是一个数学模型,金字塔可能也不例外。

与单纯的描述相比,可把玩或观察的模型优势巨大。描述只是用一种特定方式来看待事物,说明人们当下注意到的事物、当下有意义的事物。而实体模型包含了我们随时可能注意到的所有事物,让我们可以从各个视角进行观察;如果要改变视角来观察模型的不同面貌,我们只需要转动模型。

图5展示了一个简单的物理图形,可以描述为“L”形。这个描述足够充分,但用处还是比实体模型少得多。有了实体模型,我们才能够一次次重复观察它的长度、宽度和方向。诚然,所有这些信息都可以用详细的文字来描述,但这样会很枯燥。用模型来展示信息,仅根据需要来查看模型,效果要好得多。

图5

本书介绍了一些新符号,发明这些符号是为了简化描述,否则某些过程和关系将难以描述。其他符号都需要我们经过学习才能使用,本书的新符号可能也需要我们花一些时间来适应,不过一旦我们熟悉这些新符号,事情处理起来确实会更容易。

模型与大脑

行为能够模仿,并不意味着模仿的机制与行为背后的机制相似。本书认为信息处理系统的行为可能类似于人类大脑的行为,但这并不能证明大脑中一定存在类似的机制。不过模仿大脑的行为可能很有用,原因有以下几点。

1.本书所述的信息处理机制本身也许很有趣,它能够通过基本运作来有效地处理信息,向读者示范了一个自教育兼自组织的系统是怎样运作的。

2.这个信息处理系统能够进行的过程包括“引导注意力”“思考”“学习”,甚至“表现幽默”等,这些过程以及其他相关过程通常被归为人类的天性。它们完全可以由机器模仿,而且机器是被动运作的,这一点必然会改变人们以往的观念:人类大脑是以某种神奇独特的方式运作的。

3.这个系统总体而言非常高效,但它也存在某些固有缺陷和局限,因而会在信息处理过程中出现某种错误。这些错误无法避免,而且贯穿系统的思考过程。信息处理系统可能存在固有错误,这个想法也许与系统本身无关,而与我们的思维有关。

4.这个系统提供了一种关于机制的哲学,不同于我们常听到的大脑运作理论。这种哲学就像神话(或者“荒诞模式”)一样,可以作为一种思想供我们参照,无论其真实性能否被验证。

5.到目前为止,这个系统最重要的功能是提出明确的想法,然后验证自身。这些想法是否有效,并不能通过它们的产生过程来验证;不过想法一旦出现,就有可能证明其自身是有效的。

6.尽管我们无法去证明该信息处理系统与大脑系统一致,但有证据表明两者可能一致。两种系统的实际细节可能不同,但大体上相同。本书将在后文讲述,信息处理系统的功能单元与大脑运作的功能单元有何相似之处。

本书对信息处理系统的描述,应该能够激发读者对“大脑的运作取决于自身结构”这一观点进行思考和深入探究。

对此,有人会联想到拥有记忆功能的计算机,而计算机就是人为模拟机制性过程的示例。本书同样是进行模拟,使用模型来模拟和说明大脑行为,因为目前尚无其他说明方法。不过,模型与大脑的行为相似也并不能直接证明两者的机制相似。 Vxvtqk8gp2cuyr1s95qilFkF5kqR8yfpi13CENuJCxKZ7uOzvWsrosVZPsJxpewy

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