心智、大腦與計算機

前言

人類的心智（mind）和行為也許是宇宙間最頂端、最復(fù)雜也是最奇異的現(xiàn)象了，但人類只有通過自身的心智和行為才能認(rèn)識和理解自己。無怪乎美國著名的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家達(dá)瑪西奧（A. Damasio）在研究意識時發(fā)出這樣的感嘆：“還有什么比知道如何知道更困難的事情呢？正因為我們有意識，才使我們能夠，甚至不可避免地要對意識提出疑問，還有什么比認(rèn)識到這一點更讓人驚異和迷亂的呢？”“知道如何知道”——這正是認(rèn)知科學(xué)的根本任務(wù)，而且也是促使其從哲學(xué)認(rèn)識論中萌芽并最終在當(dāng)代的哲學(xué)一科學(xué)研究中枝繁葉茂的根本動力。認(rèn)知研究已成為當(dāng)前世界大國國家科技戰(zhàn)略特別關(guān)注的領(lǐng)域之一。一個日益普遍的看法是：對心智的科學(xué)認(rèn)識將在人類認(rèn)識自身、科學(xué)技術(shù)、醫(yī)學(xué)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長、社會安全、人類幸福和生活品質(zhì)的提高等人類和國家利益方面產(chǎn)生革命性的影響！世界眾多一流大學(xué)或相應(yīng)機構(gòu)都在這個領(lǐng)域進(jìn)行著你追我趕的研究，力圖率先取得原創(chuàng)性的成果；加強和促進(jìn)認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展同樣符合我國的國家科技戰(zhàn)略目標(biāo)。《國家中長期（2006-2020年）科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)”列為8個基礎(chǔ)前沿研究領(lǐng)域之一，而且加快了對認(rèn)知科學(xué)的資助和研究機構(gòu)的規(guī)劃部署。自“985工程”一期和二期實施以來，相繼有一些高等院校和科研院所建立了以認(rèn)知研究為重點的研究機構(gòu)。浙江大學(xué)語言與認(rèn)知研究中心（CSLC）就是“985工程”二期面向認(rèn)知研究的人文社會科學(xué)與自然科學(xué)兼容的哲學(xué)社會科學(xué)創(chuàng)新基地之一。

內(nèi)容概要

本書從歷史和跨學(xué)科兩個視角，對認(rèn)知科學(xué)基礎(chǔ)問題進(jìn)行了導(dǎo)論性質(zhì)的述評。它描繪了從19世紀(jì)到當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域某些核心概念的發(fā)展軌跡，考察了哲學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和計算機科學(xué)等學(xué)科對認(rèn)知科學(xué)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)和影響。該書還從兩個形成鮮明對照的進(jìn)路考察了心智理論問題：數(shù)字計算機和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。該書內(nèi)容可靠、全面。是認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論課程的理想讀本，也是心智哲學(xué)課程極好的補充讀物。

作者簡介

哈尼什是美國亞利桑那大學(xué)哲學(xué)和語言學(xué)教授、認(rèn)知科學(xué)家。他的主要研究領(lǐng)域為語言哲學(xué)(特別是語用學(xué))、早期分析哲學(xué)(特別是弗雷格研究)和認(rèn)知科學(xué)(特別是實驗語用學(xué)研究)。他已出版專著多種，影響較大者包括《語言學(xué)》(與Adrian Akmajian合著，2000年出版第5版)、《語言交際與談話行為》(1979年，與Kent Bach合著)，主編《語言哲學(xué)的基本論題》(1994)，合編《神經(jīng)連接、心智計算》(1989 1和《知識表征與信仰》(1986)等。

書籍目錄

前言致謝導(dǎo)論：什么是認(rèn)知科學(xué)？  1.1  廣義的理解  1.2  狹義的理解  1.3  認(rèn)知：廣義與狹義  1.4  計算：廣義與狹義  1.5  認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)概念  附錄：1978年斯隆報告(摘錄)  思考題  推薦讀物第一部分  歷史背景引論1  聯(lián)想主義  1.1  引言：什么是聯(lián)想主義？  1.2  一般經(jīng)驗聯(lián)想主義  1.3  聯(lián)想的種類  1.4  洛克與詹姆斯  1.5  經(jīng)典聯(lián)想主義的終結(jié)  思考題  推薦讀物2  行為主義與認(rèn)知主義  2.1  引言  2.2  行為主義與刺激-反應(yīng)心理學(xué)的興起  2.3  對行為主義和刺激-反應(yīng)心理學(xué)的挑戰(zhàn)  2.4  認(rèn)知主義：信息加工心理學(xué)  思考題  推薦讀物3  生物學(xué)背景  3.1  引言  3.2  腦室與腦基質(zhì)  3.3  皮質(zhì)層定位論與整體論  3.4  神經(jīng)網(wǎng)狀理論與神經(jīng)元原理  3.5  20世紀(jì)前半葉  思考題  推薦讀物4  神經(jīng)-邏輯背景  4.1  引言  4.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與命題邏輯  4.3  感知器  4.4  線性分離與XOR：麥卡洛克-皮茨網(wǎng)絡(luò)與感知器  4.5  簡單探測器語義  思考題  推薦讀物第二部分  心智的數(shù)字計算理論引論5  人工智能模型范例：SHRDLU  5.1  引言  5.2  SHRDLU的對話  5.3  SHRDLU程序  5.4  SHRDLU的局限  5.5  SHRDLU的歷史作用  思考題  推薦讀物6  結(jié)  構(gòu)  6.1  引言：基本概念  6.2  圖靈機  6.3  馮·諾依曼機  6.4  產(chǎn)生式系統(tǒng)  6.5  魔域混戰(zhàn)場：鬼蜮模型  6.6  結(jié)構(gòu)分類(Ⅰ)  思考題  推薦讀物7  表征  7.1  引言  7.2  表征的多樣性：標(biāo)準(zhǔn)的高階格式  7.3  數(shù)字計算表征的本質(zhì)  思考題  推薦讀物8  心智的數(shù)字計算理論  8.1  引言  8.2  從心智的表征理論到心智的計算理論  8.3  心智的數(shù)字計算理論與思維語言  8.4  DCTM與心-身問題  8.5  DCTM與表征內(nèi)容  8.6  DCTM與意識(I)  8.7  模塊化(認(rèn)知)結(jié)構(gòu)  附錄：模塊性：高爾與福多  思考題  推薦讀物9  心智數(shù)字計算理論的評論  9.1  引言：(再談)圖靈測試  9.2  對強人工智能的沖擊：塞爾與中文屋  9.3  中文屋內(nèi)的數(shù)字計算心智  9.4  DCTM與意識(Ⅱ)  9.5  DCTM與心理內(nèi)容  9.6  反認(rèn)知主義  9.7  DCTM硬件與大腦  9.8  DCTM的領(lǐng)域和范圍  思考題  推薦讀物第三部分  心智的聯(lián)結(jié)計算理論引論10  聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)舉隅  10.1  引言  10.2  Jets & Sharks  10.3  NETtalk  思考題  推薦讀物11  聯(lián)結(jié)主義：基本概念與種類  11.1  引言  11.2  基本概念和術(shù)語  11.3  學(xué)習(xí)與訓(xùn)練  11.4  表征  11.5  一般聯(lián)結(jié)主義  思考題  推薦讀物12  心智的聯(lián)結(jié)計算理論  12.1  引言  12.2  心智的聯(lián)結(jié)計算理論  12.3  CCTM的理據(jù)  12.4  聯(lián)結(jié)主義與聯(lián)想主義的歷史關(guān)聯(lián)  12.5  聯(lián)結(jié)主義的解釋：PTC  12.6  結(jié)構(gòu)分類(Ⅱ)  附錄：聯(lián)結(jié)主義與圖靈的非組織機器  思考題  推薦讀物13  心智聯(lián)結(jié)計算理論的評論  13.1  引言  13.2  CCTM與人腦的差異  13.3  CCTM：聯(lián)結(jié)主義的優(yōu)點  13.4  CCTM與中文體操館  13.5  CCTM與命題態(tài)度  13.6  CCTM探測器語義  13.7  CCTM的問題與前景  思考題  推薦讀物結(jié)語：認(rèn)知科學(xué)的計算或者究竟什么是計算機？  C.1  引  言  C.2  計算機功能主義觀  C.3  計算機描述層次觀  C.4  計算機的功能-描述結(jié)合觀  C.5  計算層次：斯特布勒  C.6  數(shù)字與聯(lián)結(jié)主義計算機  C.7  所有事物都是計算機嗎？  思考題  推薦讀物參考文獻(xiàn)索引譯后記

章節(jié)摘錄

插圖：認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中（相對）容易的問題是，解釋某種腦活動支持某種認(rèn)知功能或與它的關(guān)聯(lián)。腦內(nèi)的某些區(qū)域和功能在一定程度上已經(jīng)確認(rèn)涉及不同的認(rèn)知機能。但難問題是大腦的這些活動事件如何以及為什么與那些意識現(xiàn)象發(fā)生聯(lián)系。對于這個難題，目前我們還完全束手無策。有些學(xué)者認(rèn)為，目前我們還沒有用于理解意識如何源于物質(zhì)的概念，所以我們需要創(chuàng)造一些新的概念。他們認(rèn)為，以往物理主義的概念在根本上是有所欠缺的。麥克吉恩認(rèn)為，由于生物屬性對于人類概念能力的限制，我們將永遠(yuǎn)不會獲得這些概念。而另外一些人認(rèn)為，我們必須重新審視建構(gòu)自然世界觀念的基石，使之能夠適用于對意識的理解。內(nèi)格爾（1993）確切地說道：“關(guān)鍵的問題是下面的做法是否可行，即尋找一種用于理解和描述意識特征的方法，這種方法既符合一般神經(jīng)生理學(xué)概念的理論結(jié)構(gòu)，又能揭示意識的本質(zhì)……真的能夠發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造一種通約且完善的視角，運用它能夠使我們理解主體經(jīng)驗和神經(jīng)生理如何發(fā)生內(nèi)在聯(lián)系嗎？……應(yīng)該明確，對意識的理想解釋，必須要使意識現(xiàn)象能夠符合生物系統(tǒng)特征的必要條件——該解釋使我們知道這樣的系統(tǒng)能夠成功地具有意識”（1993：5-6）。塞爾（Searle，1992）認(rèn)為，意識也屬于自然現(xiàn)象，但它是由腦產(chǎn)生（和實現(xiàn)）的：“心理現(xiàn)象由腦中的神經(jīng)生理過程產(chǎn)生，本身也屬于腦的特征。為了把這種觀點與該領(lǐng)域其他的觀點相區(qū)別，我們將其稱為‘生物自然主義’。心理事件和過程是生理自然歷史的一部分，就如同消化、普通細(xì)胞核分裂、生殖細(xì)胞繁殖分裂或者酶的分泌”（1992：1）。查爾默斯（Chalmers，1996b）也將意識看作一個自然現(xiàn)象，但他并不認(rèn)為這僅僅是一種物理現(xiàn)象，“按照自然法則，意識經(jīng)驗源于物理現(xiàn)象，但它本身卻不是物理現(xiàn)象”（1996b：161）?！耙环N合理的意識理論，必須能夠結(jié)合一些原則將物理現(xiàn)象與現(xiàn)象的意識領(lǐng)域聯(lián)系起來，而這些原則……本身并不能限定于物理定律”（1996b：164）。“存在一套系統(tǒng)規(guī)則，能夠確保某種給定的物理結(jié)構(gòu)可以伴隨產(chǎn)生某種特定的經(jīng)驗”（1996b：170）。查爾默斯將他的觀點稱為“自然主義二元論”?，F(xiàn)在就取決于未來的理論框架能否填補解釋鴻溝，并在一定程度上回答難問題，使其能夠得以解決了。值得注意的是，我們并不能解釋所有事情，甚至物理學(xué)，“萬物的科學(xué)”，也得按照世界本來的面貌接受一些基本原則。

后記

本書是一本對認(rèn)知科學(xué)基礎(chǔ)作跨學(xué)科和歷史性評述的著作。該書整合了認(rèn)知科學(xué)的廣義（研究認(rèn)知現(xiàn)象的一門交叉學(xué)科）和狹義（研究心智表征和計算能力的學(xué)科）兩種理解，將之概括為：“認(rèn)知科學(xué)的研究對象是認(rèn)知，認(rèn)知科學(xué)的方法是組成認(rèn)知科學(xué)各門學(xué)科自身的方法，該領(lǐng)域的核心假設(shè)為心理狀態(tài)和過程可計算”。其內(nèi)容也即圍繞著“認(rèn)知可計算”這一核心假設(shè)而展開，將“計算”作為連接“心智、大腦與計算機”三者的基礎(chǔ)。書中第一部分，以認(rèn)知科學(xué)重要的軟件（心智）和硬件（腦）隱喻為線索，概述了認(rèn)知科學(xué)發(fā)展的有關(guān)哲學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和計算機科學(xué)方面的歷史背景。作者認(rèn)為，麥卡洛克（W.MC Gulloch）和皮茨（W.Pitts）《神經(jīng)活動內(nèi)在概念的邏輯演算》一文的出現(xiàn)標(biāo)志著軟件、硬件兩個主題開始走向融合（計算機），促進(jìn)了心智計算理論（CTM）的發(fā)展，并且也是CTM的兩種具體理論——心智數(shù)字計算理論（DCTM）和心智聯(lián)結(jié)計算理論（CCTM）的分歧點。第二、三部分，從歷史的視角分析了若干具有代表性的認(rèn)知模型，分別對DCTM和CCTM的發(fā)展及其在結(jié)構(gòu)、操作及表征等基礎(chǔ)概念上的特征進(jìn)行了詳細(xì)評述，并指出了它們各自所具備的優(yōu)勢和不足。本書從歷史的視角概述了認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展過程，其中涉及了多個學(xué)科有關(guān)認(rèn)知的重要議題，如哲學(xué)、心理學(xué)、計算機科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)等。全書結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容豐富，每一章都提供了相關(guān)思考題和推薦讀物，對于希望較為深入和全面地了解和認(rèn)識認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)性概念、理論及歷史演變過程的讀者來說，無疑是一本理想的導(dǎo)論性教材。

編輯推薦

《心智、大腦與計算機:認(rèn)知科學(xué)創(chuàng)立史導(dǎo)論》：語言與認(rèn)知譯叢

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