認知計算主義的重建與反思
——評《計算主義及其理論難題研究》

符 彬婁瑞雪

(1.福建農(nóng)林大學 經(jīng)濟學院,福建 福州 350002;2.海南省委黨校 哲學教研室,海南 ?？?571100)

認知計算主義自20世紀30年代提出以來,一直遭受懷疑論者的批評。在與懷疑論的論爭過程中,認知計算主義也不斷受其啟發(fā),澄清概念和直覺,加強理論說服力。1980年代以來,新懷疑論者的各種理論聯(lián)合為“4E+S”的理論合體,再次挑戰(zhàn)認知計算主義的合理性和現(xiàn)實意義。那么“4E+S”理論體與以往的懷疑論有什么區(qū)別?認知計算主義應該如何面對這一挑戰(zhàn)呢?在《走向計算主義》《計算主義——一種新的世界觀》等著作后,李建會等人再次推出新書《計算主義及其理論難題研究》,總結(jié)了以往的研究成果,為理解和反思計算主義的認知建筑提供了新的理論平臺。

一、認知計算主義的四個難題

著作《計算主義及其理論難題研究》主要針對若干年來對計算主義的批評和挑戰(zhàn)做出回應。事實上,計算主義的發(fā)展就是同計算主義的挑戰(zhàn)回應的過程。早在計算主義的開山之作——圖靈的《計算機器與智能》中,圖靈就列出了九種常見的批評并一一進行了回答。半個多世紀過去了,從計算機初創(chuàng)時代到今天人工智能大發(fā)展時代,這九種批評并沒有銷聲匿跡,而是以不同的方式不同的版本流行在各個場合。其中在認知哲學的討論中,爭論最持久、意見最復雜的有四個挑戰(zhàn)。因為這四個挑戰(zhàn)都涉及到深刻的哲學背景,加之觀念沖突無法通過純技術(shù)手段得以澄清,因而也被稱為“哲學難題”。這四個難題分別是:形式化難題、意向性難題、意識難題、包容難題。

其中,包容難題是一個具有時代感的難題,也是唯一超出圖靈當初設(shè)想的難題。這一難題主要是來自新興的“4E+S”綱領(lǐng)的挑戰(zhàn)?！?E+S”是指近年來討論熱烈的一些外部主義認知綱領(lǐng),包括具身認知、生成認知、嵌入認知、延展認知和情景認知?！?E+S”認為傳統(tǒng)計算主義將心智活動僅僅限制于大腦之中,用關(guān)于腦活動的類比或邏輯模型來作為認知研究的綱領(lǐng),破壞了心智與外部環(huán)境之間不可分割的聯(lián)系,從而對心智和認知做出抽象而不完備的刻畫?！?E+S”主張:“心靈是分布于大腦、身體和世界中的一系列復雜的狀態(tài)、過程和行為。也就是說,心理狀態(tài)、過程和行為可以發(fā)生在大腦之中,也可以部分地發(fā)生在大腦之外的身體中,或部分地發(fā)生在身體之外的世界之中。”[1](P200)

“4E+S”是否能夠取代計算主義成為一種新的認知綱領(lǐng)呢?首先我們要問大腦在“4E+S”的認知加工中是否還有著重要的位置?這里以具身認知中最具代表性的“身體隱喻”觀來討論。拉考夫等人提出的“身體隱喻”觀認為,許多日常詞項的形成與鞏固,并非孤立或天賦的,而是通過身體界面與世界的交互作用而確定的。比如“前”“后”“上”“下”這些方位詞,如果不以身體為界面,則無法確定其根本涵義?！吧眢w隱喻”的基本觀點是正確的,我們的詞項和語句中有大量內(nèi)容首先就是對身體有關(guān)情況的說明,這些說明塑造了我們理解世界的圖景。但是存在這樣一些描述,并不意味著就決定了認知的基本架構(gòu)。因為這一切經(jīng)驗最終都要呈現(xiàn)給一個認知主體,除非徹底否認認知主體的存在,從而也不需要一個主體來對各方面收集的信息進行顯現(xiàn)和加工。只要這個認知主體還在,那么一些來自外部世界的描述,都要作為對象被認知主體再次加工。所以當我說“我前面有棵樹”的時候,我不光調(diào)動了身體界面來觀察世界,而且調(diào)動了高階認知判斷“有一棵樹”,還考慮了正確的語法組合。這一切不光是身體界面那么簡單,身體界面固然提供了重要的信息,但是高階判斷和形成正確的語法結(jié)構(gòu)絕不是僅僅靠身體界面就能給予的。也就是說,“雖然經(jīng)驗是關(guān)于外部世界的,但是經(jīng)驗顯現(xiàn)必須在頭腦之中并成為覺知的對象”[1](P207)。

除此以外還有一個存而未解的問題,那就是體化的現(xiàn)象學理解。再考慮“我前面有棵綠色的樹”這句話。這句話多了“綠色”這種現(xiàn)象術(shù)語。因為顏色是第一人稱的視角體驗,并不存在于物理世界中,因此對“綠色”這一顏色的指認并不存在與物理相關(guān)的一切對象上面,包括身體與世界,而是認知主體內(nèi)在系統(tǒng)的一種特殊的處理機制。當前認知科學對這一機制的了解并不多,外部世界對現(xiàn)象意識的產(chǎn)生確實起到促進的作用,但毫無疑問這種現(xiàn)象結(jié)果也不可能在外部世界中產(chǎn)生。如果說現(xiàn)象意識對計算主義構(gòu)成挑戰(zhàn)的話,那么現(xiàn)象意識也對“4E+S”構(gòu)成了嚴重的挑戰(zhàn)。就目前來講,“4E+S”認知相對于計算主義來說,并不是一場哥白尼式的革命。

《計算主義及其理論難題研究》一書雖然討論了認知計算主義面對的四個重要難題,并做出了分析和回應,但是卻沒有提到兩個十分重要的論證,這的確非常遺憾。因此,本文將分別簡要說明這兩個論證,以推動對認知計算主義的思考。

二、“刺激貧乏性”的啟示

認知計算主義的有效性源于它深刻把握住心智最核心的領(lǐng)域,即理性決策。理性決策是一切生物存在和發(fā)展的基礎(chǔ),在高級認知階段它顯得更加重要。智能的特征可以歸納為:“首先,外星人需要對環(huán)境做出智能的反應,……這個外星人的行為一定是在一套規(guī)則指導下的,而且是理性的。其次,它們看重、在乎一些事情。它們想要什么東西,并且在面臨阻礙時仍去追求。”[2]這意味著智能的核心就是根據(jù)某套規(guī)則作出理性決策。這套規(guī)則必須用來尋求目標,只有當直接實現(xiàn)目標被阻礙時才能真正開始發(fā)揮理性決策的作用。這正是紐維爾和西蒙在設(shè)計“通用問題求解”時的想法:確定目標、評估當前情況并判斷與目標的差距、應該用合規(guī)則的操作來減少這些差距。計算主義者相信:任何認知體,盡管目標和規(guī)則千差萬別,但都必須以抽象的方式進行決策。

為什么必須要有規(guī)則?為什么不能以直接與外部相關(guān)的方式來進行決策?答案必須和所謂的“刺激貧乏性”聯(lián)系起來。“刺激貧乏性”真正成為現(xiàn)代認知科學的一個重要主題,是從喬姆斯基開始的。在堅決反對任何行為主義方法論的同時,喬姆斯基提出了一類發(fā)人深省的語言學觀察。喬姆斯基的“刺激貧乏性”論證總結(jié)為:“(1)在所有的自然語言中,都有一些模式是無法通過使用積極的證據(jù)來學習的。積極的證據(jù)是語言學習者能夠接觸到的一組語法句子,這是通過觀察他人的語言來獲得的。另一方面,消極的證據(jù)是語言學習者對什么是不符合語法的證據(jù)。例如,當父母糾正孩子的講話時,孩子就會得到否定的證據(jù)。(2)對于這些特定的模式,孩子們只能得到積極的證據(jù)。例如,他們聽到別人只使用‘正確’的句子,而不是那些‘錯誤’的句子。對孩子來說,負面的證據(jù)是無法用來學習語言的。(3)孩子們確實會學會母語正確的語法。”[3]因此,人類必須有某種形式的先天語言能力,為語言學習者提供額外的知識。從本質(zhì)上說,刺激并不是解釋學習過程的完全恰當?shù)姆绞?。刺激理論的貧?試圖解釋說母語者如何形成一種能力,通過普通的經(jīng)驗來識別可能的和不可能的解釋。

“刺激貧乏性”說明在認知主體面對復雜的外部環(huán)境時,不可能把握所有信息輸入,相反一種理論上行之有效而且實踐上一直執(zhí)行的方式是:根據(jù)有限的輸入,通過有限規(guī)則推導出可適應場景的情況。這種做法就突出了以規(guī)則為核心的認知架構(gòu)。以理性決策為核心的計算主義與以刺激-反應為核心的行為主義是截然不同的。行為主義的方法是對環(huán)境的歸納。當外部產(chǎn)生刺激的時候,認知體自動的產(chǎn)生反應;當這種類似刺激被強化的時候,認知體逐步“學會”了某種行為模式[4]。這種基于歸納的學習理論,從喬姆斯基開始被嚴重的批評以至于不再占有重要地位。因為只有抽象規(guī)則才能對千變?nèi)f化的世界做出統(tǒng)一而合乎邏輯的反應。

從“刺激貧乏性”的角度來看,外在論的挑戰(zhàn)就沒有一開始那么重要了。環(huán)境固然重要,但環(huán)境并不能全部涌入頭腦之中。一切環(huán)境的因素都必須在頭腦的合理的整理之下才能被接受,而且頭腦按照最基本的規(guī)則進行決策從而反作用于環(huán)境。所以研究認知,重要的不是研究環(huán)境,而是頭腦中對環(huán)境的加工,因為拋開了頭腦加工,環(huán)境是無法研究的。

就像情景性知識對計算主義是一種挑戰(zhàn)一樣,規(guī)則性對“4E+S”認知也是一項艱難的挑戰(zhàn)?！?E+S”認知更加強調(diào)動態(tài)環(huán)境對認知過程的影響,并認為環(huán)境和大腦共同構(gòu)成了認知[5]。這一原則上正確的說法,并不能排除理性決策的突出重要性。在依照規(guī)則進行理性決策過程中,抽象的邏輯推理是獨立于環(huán)境的。正是這種規(guī)則性使得計算主義無論如何不會被其它外部主義的研究綱領(lǐng)所取代。“4E+S”認知也不能單獨成為新的認知建筑,因為那樣的話它也將面臨著行為主義同樣的命運——它們至多為認知提供環(huán)境,但沒有觸及到認知的核心層面。無論如何,認知體絕對不能僅僅依靠歸納而在復雜的環(huán)境下生存。因此,將計算主義與“4E+S”認知相融合,不失為一條開拓性的道路?！队嬎阒髁x及其理論難題研究》一書第八章對這一問題有所觸及,但非常遺憾并沒有詳細展開。

三、AlphaGo的新世界

2016年3月,由Deep Mind開發(fā)的Alpha-Go圍棋程序,與世界圍棋冠軍李世石進行一周的人機大戰(zhàn),最終獲得勝利。之后經(jīng)過59場網(wǎng)上對弈,橫掃中日韓圍棋選手,獲得全勝記錄。2017年5月AlphaGo戰(zhàn)勝排名世界第一的中國棋手柯潔,以積分優(yōu)勢排名圍棋界第一名,這一成績震撼全球。1997年當深藍戰(zhàn)勝卡斯帕洛夫的時候,很多批評家認為,深藍是用暴力窮解法戰(zhàn)勝人類的。這種思維方法完全不適合人類,因此認知價值不大。批評家還認為,機器很難在圍棋上擊敗人類。這不僅是因為圍棋的棋局變化有了跨多個數(shù)量級的提高,而且圍棋棋手最基本的能力是對局勢的把握,這是一種帶有全局化的整體直覺,一種僅僅依賴規(guī)則不可能獲得的能力。

但AlphaGo的表現(xiàn)恰恰反證了批評家的判斷。AlphaGo的搜索深度并不深,但是會根據(jù)估值去專門搜索那些有價值的步驟,這已經(jīng)使我們感到它不是那么“機械的”?？聺嵲趹?zhàn)后提出了一個顛覆性的觀點,即人的智能來自于反復的訓練而鑄成的經(jīng)驗,這種經(jīng)驗在下棋過程中體現(xiàn)為一種并非深思熟慮的直覺。盡管這種直覺在許多情況下是正確的,但是直覺并不總是正確的。更嚴重的是我們對這種直覺的加工過程一無所知,所以這種直覺的普遍化訓練總是失敗的。因此直覺獲得過程是一個黑箱,圍棋大師們并不知道自己如何獲得這種直覺。柯潔的意思是:機器智能超越于人的智能,就在于它不光知道它在做什么,而且知道如何做。

從工程思維的角度來說,也許AlphaGo才是那個知其所以然的棋手。一個突出的例證是新產(chǎn)品AlphaZero從零開始學習,只用了40小時便打敗了AlphaGo。這反映了深藏在所謂的“直覺”背后的圍棋思維被程序突破,從而使越來越快的擊敗人類對手成為可能。這使我們看到計算機器未曾預料到的強大智能。同時來自機器語言處理和圖像識別等方面的進展也說明,認知計算主義綱領(lǐng)正顯示出旺盛的生命力。這一進路甚至能夠比那些熟練運用智能的人提供更多的關(guān)于智能的知識,這甚至超越了圖靈的“計算機和人類的行為不可區(qū)分”的設(shè)想。來自實踐的有效性是對認知計算主義最好的辯護,宣稱計算主義已經(jīng)“失敗了”或“被否定了”或“被拋棄了”,可能還為時尚早。也許是因為AlphaGo的勝利是在《計算主義及其理論難題研究》出版之后,書中沒有提及這一論證思路。

《計算主義及其理論難題研究》一書的問世恰逢其時。書中不斷追蹤前沿熱點問題,不但對有關(guān)問題做出了詳細梳理和分析評價,而且大膽創(chuàng)新提供了新的思維線索,雖然還存在著一些問題未能詳細闡明的遺憾,但總的說來,通過對計算主義難題的不斷追問和有條理的分析,為讀者了解認知計算主義的當前面貌提供了十分有益的參考,也或?qū)⑼苿诱軐W界對認知現(xiàn)象進行更深入的研究。

[1]李建會,趙小軍,符征.計算主義及其理論難題研究[M].北京:中國社會科學出版社,2016.

[2]平克.心智探奇[M].郝耀偉,譯.杭州:浙江人民出版社,2016:64.

[3]Pullum,Geoffrey K.Scholz,Barbara C.Empirical assessment of stimulus poverty arguments[J].The Linguistic Review.2002(19):9-50.

[4]孟偉.情境主義與計算主義難題的解決——讀《計算主義及其理論難題研究》[J].科學文化評論,2017(1):102-110.

[5]夏永紅.意義如何涌現(xiàn)于形式系統(tǒng)——評《計算主義及其理論難題研究》[J].科學技術(shù)哲學研究,2017(6):125-128.