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        溫和的具身認(rèn)知:認(rèn)知科學(xué)研究新進路

        2017-03-22 13:20:49張博葛魯嘉
        關(guān)鍵詞:認(rèn)知科學(xué)具身認(rèn)知

        張博+葛魯嘉

        摘 要:從離身認(rèn)知到具身認(rèn)知,在認(rèn)知科學(xué)內(nèi)部正在發(fā)生著一次深刻的研究范式的轉(zhuǎn)換。具身認(rèn)知理論是繼認(rèn)知主義和聯(lián)結(jié)主義之后,認(rèn)知科學(xué)研究中一種快速發(fā)展的理論思潮或研究綱領(lǐng)。與傳統(tǒng)的離身認(rèn)知不同,具身認(rèn)知主張認(rèn)知是具身的、情境的和動力系統(tǒng)的。對于心智的具身性問題,激進的具身認(rèn)知和溫和的具身認(rèn)知都試圖從各自不同的視角給出合理的解釋。從經(jīng)驗研究的角度來看,激進的具身認(rèn)知還沒有形成較為完善的解釋性的語言,更多的是提出了關(guān)于心智、認(rèn)知和世界的哲學(xué)意義上的有益的思考。相比較而言,溫和的具身認(rèn)知則發(fā)展了較為完善的解釋性理論,如不完全表征、模擬的表征原則、行動導(dǎo)向的局部表征等等,既有效地反駁了激進的具身認(rèn)知對表征計算范式的全盤否定,又在一定程度上解決了傳統(tǒng)認(rèn)知研究中存在的問題,表現(xiàn)出了更強的包容性,是對傳統(tǒng)認(rèn)知觀的繼承和發(fā)展,對于當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)的研究更具現(xiàn)實意義。

        關(guān)鍵詞:認(rèn)知科學(xué);具身認(rèn)知;離身認(rèn)知;溫和的具身認(rèn)知

        作者簡介:張博,吉林大學(xué)哲學(xué)社會學(xué)院博士研究生,主要研究方向:認(rèn)知科學(xué)、理論心理學(xué)。葛魯嘉,吉林大學(xué)哲學(xué)社會學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向:理論心理學(xué),文化心理學(xué)(吉林 長春 130012)。

        中圖分類號:B84文獻標(biāo)識碼:A

        文章編號:1006-1398(2017)01-0019-10

        一 引言

        認(rèn)知科學(xué)作為一個跨學(xué)科的學(xué)科群按照認(rèn)知科學(xué)創(chuàng)始人之一喬治·米勒(Miller G.)的說法,認(rèn)知科學(xué)至少包括心理學(xué)、語言學(xué)、計算機科學(xué)、哲學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和人類學(xué)6門學(xué)科,其中前三者為核心學(xué)科,后三者為輔助學(xué)科。發(fā)端于20世紀(jì)五六十年代,是一場針對行為主義心理學(xué)進行的認(rèn)知革命后的產(chǎn)物。此外,認(rèn)知科學(xué)的誕生也是近代科學(xué)發(fā)展史上最為重要的事件之一。在短短幾十年的發(fā)展時間里,認(rèn)知科學(xué)取得了令人矚目的成績,并成為當(dāng)今世界最具潛力的科學(xué)研究領(lǐng)域之一。認(rèn)知科學(xué)的研究在某種程度上可以被看作是哲學(xué)認(rèn)識論問題在當(dāng)代的延續(xù)和擴展——不僅探討心智及其運作機制,還試圖人工地實現(xiàn)智能的不同方面。在認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展過程中,先后出現(xiàn)了兩種占統(tǒng)治地位的研究范式:認(rèn)知主義(cognitivism)和聯(lián)結(jié)主義(connectionism)。

        認(rèn)知主義也被稱為符號的研究范式,其核心思想是計算機隱喻。由于采納了信息加工的理論和表征計算的思想,認(rèn)知主義將人的心智看作類似數(shù)字計算機的信息處理系統(tǒng),所謂認(rèn)知就是按照一定數(shù)學(xué)算法或邏輯規(guī)則對無意義抽象符號進行的計算。在認(rèn)知主義看來,無意義抽象符號是信息處理系統(tǒng)中用于描述認(rèn)知和心智活動的基本單位,不論是人腦還是數(shù)字計算機,都是操作、處理無意義抽象符號的某種形式系統(tǒng)或者說硬件設(shè)施,認(rèn)知和心智的任何狀態(tài)都不外乎是圖靈機的一種狀態(tài),認(rèn)知和心智的任何活動也都可以歸結(jié)為圖靈意義上的算法可計算的。劉曉力:《認(rèn)知科學(xué)研究綱領(lǐng)的困境與走向》,《中國社會科學(xué)》2003年第1期,第99—108頁。顯然,認(rèn)知主義賦予了無意義抽象符號以核心性的地位,其最終目的是試圖通過人工智能來完全模擬人的智能。

        聯(lián)結(jié)主義也被稱為網(wǎng)絡(luò)的研究范式,其核心思想是大腦或神經(jīng)系統(tǒng)隱喻。由于借鑒了神經(jīng)科學(xué)的大量研究成果,聯(lián)結(jié)主義不再簡單的將人的認(rèn)知看作是對于無意義抽象符號的計算,而是試圖通過分布式平行加工(PDP,也被稱作神經(jīng)計算)的方式來建立一種類似于人的大腦或神經(jīng)系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。整個人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由類似于神經(jīng)元的單元或結(jié)點所構(gòu)成,因此,離散符號不再是描述認(rèn)知活動的基本單元,取而代之的是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中亞符號的數(shù)值變量,即網(wǎng)絡(luò)中各單元或各結(jié)點間的加權(quán)參數(shù)(該加權(quán)參數(shù)可以是正值,也可以是負(fù)值)。顯然,聯(lián)結(jié)主義賦予了網(wǎng)絡(luò)以核心性的地位。聯(lián)結(jié)主義的這種努力方向是值得贊賞的,但需要指出的是,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所謂的“分布式平行加工”,在本質(zhì)上仍是計算,雖然其計算能力在很大程度上得到了提高,但并沒有克服表征計算的研究范式的根本缺陷。聯(lián)結(jié)主義也并不是回歸大腦本身的研究:類似大腦而不是大腦。李其維:《 “認(rèn)知革命”與“第二代認(rèn)知科學(xué)”芻議》,《心理學(xué)報》2008年第12期,第1306—1327頁。聯(lián)結(jié)主義只是將類比的對象由數(shù)字計算機轉(zhuǎn)變?yōu)槿说拇竽X或神經(jīng)系統(tǒng),落腳點依舊是用人工智能來模擬人的智能,其最終目標(biāo)是建立具有一定學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力的人工智能體。

        認(rèn)知主義和聯(lián)結(jié)主義在認(rèn)知科學(xué)的研究中功不可沒,取得了令人矚目的成績,表征計算的研究范式更是成就了傳統(tǒng)離身認(rèn)知研究的輝煌,實現(xiàn)了對于人類認(rèn)知或智能活動的部分解釋。但需要強調(diào)的是,它們所解釋的只不過是人類認(rèn)知或智能活動中更為成熟或更容易被形式化的部分,一旦認(rèn)知科學(xué)的研究涉及常識問題或自然形式的智能等相關(guān)問題,認(rèn)知主義和聯(lián)結(jié)主義就很難提供強有力的解釋。因為這些問題必然與大量的環(huán)境、背景信息相關(guān)聯(lián),甚至涉及到更為復(fù)雜的社會文化背景知識,因而很難對其進行符號化,更不能為其提供形式化的理論,也無法找到確切的程序規(guī)則,“丘奇-圖靈(Church-Turing)論題”的提出更是表明了存在著不可計算的問題。吳國林、黃靈玉:《計算復(fù)雜性、量子計算及其哲學(xué)意義》,《自然辯證法研究》2007年第1期,第22—26頁。至于頓悟問題、自適應(yīng)問題、感覺生成問題、生態(tài)效度問題、意義的獲得以及意義的解釋機制等一系列更為復(fù)雜的問題,認(rèn)知主義和聯(lián)結(jié)主義更是顯得無能為力。這就意味著僅僅在認(rèn)知主義、聯(lián)結(jié)主義所奉行的表征計算的研究范式內(nèi)部尋求改變、突破,比如采用量子計算的方法來提高計算的復(fù)雜性、構(gòu)建微型世界模型、建立極小常識系統(tǒng)等等,是無法克服離身心智的根本缺陷的,也無法達成用人工智能來完全模擬人的智能的最終目標(biāo)。試圖憑借表征及其計算的方法來探索人的認(rèn)知和心智,就好像直接用氫原子、氧原子來構(gòu)成水一樣,是根本無法實現(xiàn)的。

        從20世紀(jì)七八十年代開始,認(rèn)知科學(xué)的研究中開始逐漸涌現(xiàn)出諸如具身性、情境性、延展性、生成性、動力系統(tǒng)等一系列新的概念、理論,一次重要的觀念變革也開始在認(rèn)知科學(xué)內(nèi)部醞釀發(fā)生,即由傳統(tǒng)的離身認(rèn)知觀轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)代的具身認(rèn)知觀。從海德格爾(Heidegger M.)到梅洛·龐蒂(Merleau-Ponty)再到拉考夫(Lakoff G.)和約翰遜(Johnson M.),具身認(rèn)知(embodied cognition)研究有著深刻的思想淵源,并已經(jīng)發(fā)展成為認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域一種新的研究進路。具身認(rèn)知的核心特征集中體現(xiàn)在心智的具身性(the embodiment of mind)這一核心概念上,即強調(diào)認(rèn)知并不是發(fā)生在大腦中的孤立的事件,而是嵌入(embedded)環(huán)境、世界中的智能體(agent)的實時的適應(yīng)性活動(real-time adaptive activity),李恒威、黃華新:《表征與認(rèn)知發(fā)展》,《中國社會科學(xué)》2006年第2期,第34—45頁。是在認(rèn)知主體的身體與世界動力的相互作用的過程中涌現(xiàn)(emergent)出來的。Thelen E.,Schner G. & Smith L. The Dynamics of Embodiment:A Field Theory of Infant Perseverative Reaching. Behavioral and Brain Science,2001,24:1-86.“心智在本質(zhì)上是具身的”Lakoff G.,Johnson M. Philosophy in the Flesh:The Embodied Mind and Its Challenge to Western Thought. New York:Basic Books,1999,3.“心智在本質(zhì)上是具身的”“思維大多是無意識的”以及“抽象概念是隱喻的”這三個結(jié)論,被拉考夫和約翰遜稱為20世紀(jì)認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知語言學(xué)的三大研究成果。這一觀點,其重要意義就在于撼動了笛卡爾身心二元論在認(rèn)識論研究以及認(rèn)知科學(xué)研究中的重要地位,消解了心與物或者說精神實在與物質(zhì)實在之間的二元對立。具身心智主張認(rèn)知的主體既不能是純機械的物理存在,也不能是純意識的精神存在,而應(yīng)當(dāng)是一種介于二者之間的梅洛·龐蒂所說的“曖昧”(ambiguous)的存在。當(dāng)我們在描述“心智的具身性”這一概念時,實際上就是在強調(diào)認(rèn)知對于身體結(jié)構(gòu)以及身體活動方式的依賴性,心智就存在于身體結(jié)構(gòu)及身體與世界(環(huán)境)的相互作用之中。具身性、情境性和動力系統(tǒng)三者共同構(gòu)成了具身認(rèn)知的觀念基礎(chǔ),具身認(rèn)知也成為了當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)乃至整個認(rèn)知科學(xué)中的熱點問題。

        二 具身認(rèn)知的兩種取向與認(rèn)知的動力假設(shè)

        “對于認(rèn)知的研究、心智的探索必須向身體及其經(jīng)驗回歸”這一觀點已經(jīng)為越來越多的來自不同學(xué)科、不同領(lǐng)域的研究者所認(rèn)同,拋棄對于表征及其計算思想的剛性訴求也在認(rèn)知科學(xué)內(nèi)部趨于達成一致。因此,只有引進新的理論、概念、方法才能更好地理解大腦、身體和世界之間的復(fù)雜關(guān)系。遺憾的是,目前的具身認(rèn)知研究還不能被稱作是一種新的研究范式,而更像是一種研究思潮或研究綱領(lǐng),不同學(xué)者對于身體含義的理解、具身概念的辨析、研究方法的變革等諸多重要問題的認(rèn)識還存在著重大的分歧,甚至對于表征及其計算在具身認(rèn)知研究是否還具有價值這一核心問題還存在著兩種相左的觀點:激進的具身認(rèn)知(radical embodied cognition)和溫和的具身認(rèn)知(moderate embodied cognition),何靜:《溫和的和激進的具身認(rèn)知觀》,《學(xué)術(shù)界》2012年第5期,第68—75頁。二者之間的一個基本的分歧就是表征計算對于具身認(rèn)知研究來講是否充分必要的問題。張博、葛魯嘉:《具身認(rèn)知的兩種取向及研究新進路:表征的視角》,《河南社會科學(xué)》,2015年第3期,第29—33頁。在激進的具身認(rèn)知看來,動力系統(tǒng)理論(dynamical systems theory,DST)這種非表征和非計算的方法更適用于當(dāng)前的具身認(rèn)知研究,功能主義的理論、表征計算的思想在本質(zhì)上是錯誤,不能正確的描述、刻畫人類的認(rèn)知過程以及心智活動,應(yīng)當(dāng)予以拋棄。與激進的具身認(rèn)知不同,溫和的具身認(rèn)知既反對將認(rèn)知看作是對抽象的無意義符號進行的計算,也反對忽視表征計算在認(rèn)知過程中所起到的作用,而是試圖引入新的概念對表征計算的研究范式加以改良,從而克服離身認(rèn)知存在的缺陷。

        相比于傳統(tǒng)的離身認(rèn)知研究,動力系統(tǒng)理論是具身認(rèn)知研究中最具革命性變化的部分:它不僅改變了人們對于認(rèn)知過程和心智活動的理解方式,還推動了認(rèn)知科學(xué)研究中方法論領(lǐng)域的變革——人們甚至可以期待在未來的某一天,認(rèn)知科學(xué)的研究者們能夠像現(xiàn)在熟練運用統(tǒng)計檢驗的方法一樣來從容地建構(gòu)動力系統(tǒng)的微分方程組,從而揭示人的認(rèn)知機制和心理規(guī)律。動力系統(tǒng)理論實際上是一種用于說明系統(tǒng)演變過程的數(shù)學(xué)工具,是以一些本質(zhì)上為幾何學(xué)的概念來描述系統(tǒng)演變的過程,其主要概念包括狀態(tài)空間(state space)、流形(manifold)、勢阱(potential well)、路徑(path)、吸引子(attractor)、穩(wěn)定性(stability)、耦合(coupling)、個體發(fā)育地形(ontogenetic landscape)等。Beer R.D.Dynamical Approaches to Cognitive Science.Trends in Cognitive Sciences,2000,4(3):91-99.所謂認(rèn)知的動力假設(shè),實際上就是將動力系統(tǒng)理論應(yīng)用到認(rèn)知研究中,為認(rèn)知實現(xiàn)機制的解釋提供一種新的視角或方法。

        與傳統(tǒng)的離身認(rèn)知觀不同,認(rèn)知的動力假設(shè)強調(diào)人的認(rèn)知系統(tǒng)不能僅僅被限制在大腦之中,更為準(zhǔn)確地說,真實的認(rèn)知系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是由大腦、身體和世界三者所組成的統(tǒng)一的系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的所有組成部分都在發(fā)生著持續(xù)的變化,并且相互作用、相互塑造、相互決定,Van Gelder T.What Might Cognition Be,If Not Computation? Journal of Philosophy,1995,92:345-381.這種變化的結(jié)果便是認(rèn)知的發(fā)展。像許多其它的復(fù)雜動力系統(tǒng)一樣,認(rèn)知系統(tǒng)也表現(xiàn)出某種一致的模式,這些模式是系統(tǒng)以自組織的方式涌現(xiàn)出的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可以由系統(tǒng)狀態(tài)的相對穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性來描述,認(rèn)知發(fā)展則可以被看作是動力穩(wěn)定性模式的演變或消失。

        在動力學(xué)中,狀態(tài)的穩(wěn)定性可以用勢阱的概念

        (圖1)Thelen E.Time-Scale Dynamics and the Development of an Embodied Cognition.In Mind as Motion:Explorations in the Dynamics of Cognition,Port R.F.& Van Gelder T.,Eds.Cambridge:MIT Press,1995.來加以表示,勢阱的深淺能夠顯示出狀態(tài)穩(wěn)定性的程度:勢阱越深則狀態(tài)越穩(wěn)定,勢阱越淺則狀態(tài)越不穩(wěn)定。認(rèn)知的動力假設(shè)將認(rèn)知系統(tǒng)的穩(wěn)定模式看成是行為空間中的吸引子,認(rèn)知發(fā)展可以用個體發(fā)育地形(圖2)Thelen E.Time-Scale Dynamics and the Development of an Embodied Cognition.In Mind as Motion:Explorations in the Dynamics of Cognition,Port R.F.& Van Gelder T.,Eds.Cambridge:MIT Press,1995.來加以說明。在個體發(fā)育地形中,認(rèn)知發(fā)展被看作是一系列的吸引子的演變和消失。沿著時間軸(縱軸)的方向,每條水平線所描述的均為某一時間點系統(tǒng)所處于的不同的吸引子狀態(tài),當(dāng)吸引子過強時(吸引子較為陡峭),系統(tǒng)較為穩(wěn)定,認(rèn)知的發(fā)展較難出現(xiàn)。然而,隨著認(rèn)知系統(tǒng)中各變量的不斷變化,系統(tǒng)中原有的協(xié)調(diào)可能會被打破,這就導(dǎo)致認(rèn)知主體開始探索新的穩(wěn)定模式,并通過現(xiàn)有的穩(wěn)定模式失穩(wěn)(吸引子變得較為平滑)的方式來引入或產(chǎn)生新的吸引子,

        使得認(rèn)知系統(tǒng)得到發(fā)展。由于動力系統(tǒng)中各變量所具有的耦合的非線性關(guān)系(即互相影響且互為因果),因而這些變量是在不斷地相互影響、決定、塑造并動態(tài)演變著的。動力系統(tǒng)內(nèi)各變量之間的相互作用、相互決定、相互塑造的耦合關(guān)系是如此之強,以至于在該系統(tǒng)動態(tài)演變的過程中,不可能存在介于感覺輸入和運動輸出之間的符號表征(這是因為在一個特定的認(rèn)知系統(tǒng)中,如果想用參數(shù)A去表征參數(shù)B,那么參數(shù)B必須是獨立于該認(rèn)知系統(tǒng)的,否則,參數(shù)A在表征參數(shù)B的同時,還需要表征它自己)。這就是認(rèn)知動力主義的強耦合(strong coupling)很多學(xué)者都喜歡以瓦特離心調(diào)速器(Watt Centrifugal Governor)為例,來說明認(rèn)知動力主義的強耦合觀點。瓦特離心調(diào)速器是一種用于調(diào)節(jié)或控制蒸汽機動力實時變化的機械裝置,通常與蒸汽機的引擎連接在一起。對于瓦特離心調(diào)速器的具體分析、說明,可以參照張博、葛魯嘉的《具身認(rèn)知的兩種取向及研究新進路:表征的視角》一文。觀點。這一觀點,直接決定了認(rèn)知主體不可能完全脫離環(huán)境來表征環(huán)境,因為認(rèn)知主體與環(huán)境、世界是耦合的。但是,這是否意味著表征及其計算對于認(rèn)知研究來說是錯誤的或者說沒有必要的呢?亦或,表征及其計算在具身認(rèn)知的研究框架下仍具有一定的價值和作用,而只需對表征的含義進行修改、拓展呢?溫和的具身認(rèn)知從一種獨特的視角給出了自己的答案。

        三 溫和的具身認(rèn)知:對表征計算范式的改良

        與激進的具身認(rèn)知不同,溫和的具身認(rèn)知雖然也贊同表征及其計算對于認(rèn)知研究來說是不充分的,但并不主張完全的放棄表征的觀點,認(rèn)為表征及其計算在具身認(rèn)知的框架下依然具有一定的價值,其存在仍具有一定的合法性,只需對其含義進行一定的修改、擴展。

        1.從強耦合觀點到不完全表征

        認(rèn)知動力主義的強耦合觀點認(rèn)為個體與環(huán)境的耦合是同時且連續(xù)的,因此,在感覺和運動之間并不存在獨立的表征。在討論動力系統(tǒng)的強耦合觀點是否合理之前,需要先考慮另外一個問題,即個體的認(rèn)知發(fā)展是否存在不同的發(fā)展階段的問題。

        不論是認(rèn)知主義還是聯(lián)結(jié)主義,都將人的認(rèn)知視為基于符號或亞符號表征的計算過程,進而直接將認(rèn)知和心智放在言語思維水平的智力階段上加以考察。那么問題便產(chǎn)生了,人的認(rèn)知能力是否是以言語思維水平上的認(rèn)知為起點的呢?非語言或者說前語言的認(rèn)知發(fā)展階段是否存在呢?

        在認(rèn)知科學(xué)的研究中,存在著兩種理解認(rèn)知和心智的不同的理論模型:一種是符號表征及其計算的理論模型,另一種是生命及其演化的理論模型。李恒威、肖云龍:《論生命與心智的連續(xù)性》,《中國社會科學(xué)》2016年第4期,第37—52頁。從進化論的視角來出發(fā),所有生物都是進化而來的,因而可以推斷,不同物種的生物體的認(rèn)知能力也是進化發(fā)展而來的。也就是說,一方面從物種的種系演化的視角來看,生物體的認(rèn)知能力必然經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)時期的演化過程;另一方面從個體發(fā)育的時間尺度上來看,任何物種個體的認(rèn)知能力也絕不可能從一開始就處在最高水平,必然會經(jīng)歷一個由低到高的、由弱到強的發(fā)展階段。李恒威、黃華新將人類的認(rèn)知發(fā)展區(qū)分為感覺運動、意象表征和語言表征三個不同的水平:李恒威、黃華新:《表征與認(rèn)知發(fā)展》,《中國社會科學(xué)》2006年第2期,第34—45頁。感覺運動認(rèn)知是在人類嬰幼兒身上表現(xiàn)的比較突出的一種認(rèn)知形式,這種認(rèn)知方式與動物的認(rèn)知方式較為類似,二者都依賴于身體的活動,其特點可以概括為“所思即所行”,即思維和行動在內(nèi)容上是相等同的;意象表征認(rèn)知類似于皮亞杰(Piaget J.)的前運算水平或埃德爾曼(Edelman G.)的初級意識水平,在這一階段主體的認(rèn)知活動可以在頭腦中想象地進行,但這種想象并非完全自由的、不受限制的,而是在很大程度上受限于個體身體的活動能力,其特點可以概括為“所思多于所行”,即思維的內(nèi)容已經(jīng)不能完全由行動來表達;語言表征認(rèn)知類似于皮亞杰的具體運算和形式運算水平或埃德爾曼的高級意識水平,在這一階段主體的認(rèn)知活動是以概念的邏輯運算為基礎(chǔ)的,身體的活動能力不再對主體的認(rèn)知活動產(chǎn)生限制,并且認(rèn)知主體的抽象世界也在一定程度上得到了發(fā)展,其特點可以概括為“所思遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出所行”,即思維的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于行動所能表達的內(nèi)容。需要指出的是,不同的研究者對于認(rèn)知的發(fā)展階段可能有著不同的劃分方法,但不管其使用的理論術(shù)語是何等的專業(yè)、構(gòu)建的概念體系是何等的復(fù)雜,這種階段的劃分仍然是大體的、粗略的、不精確的。這是因為,當(dāng)前我們所建構(gòu)的不論是概念網(wǎng)絡(luò)還是范疇體系,遠(yuǎn)沒有達到準(zhǔn)確、精密的程度,對于認(rèn)知發(fā)展過程的刻畫不可能是完全的、恰當(dāng)?shù)?,而只能是一種概括性的描述。即便如此,這種劃分仍具有重要的理論價值和實踐意義。

        對于個體認(rèn)知發(fā)展階段的劃分,使人們能夠清楚地認(rèn)識到:人類雖然具有了言語思維的認(rèn)知水平,但認(rèn)知的發(fā)展并不是以此為起點的,在言語思維出現(xiàn)之前,人類個體的確存在一個非語言或者說前語言的認(rèn)知發(fā)展時期,這也在一定程度上說明了單單依靠語言符號的表征能力,并不能夠充分地說明個體的認(rèn)知過程和認(rèn)知機制。但也正是由于人類具有了語言和心理表象的能力,使得人們能夠生成一個相對獨立于外部環(huán)境的內(nèi)心世界,這就使個體通過符號表征的方式來認(rèn)識世界變得可能。我們可以來設(shè)想兩種不同的場景:在場景1中,個體A的手中握有一個橘子;在場景2中,橘子被放置在個體A的身后。在這兩種不同的場景中,個體A都需要回答關(guān)于橘子形狀的問題。在場景1中,由于橘子始終握在個體A的手里,即個體A與橘子保持著持續(xù)不斷的耦合的關(guān)系,所以個體A無需借助關(guān)于橘子的概念表征來回答關(guān)于橘子形狀的問題;而在場景2中,由于橘子被放置在個體A的身后,那么個體A與橘子的耦合關(guān)系就在一定程度上被弱化了或者說暫時性的去耦(decouple)了,要想回答關(guān)于橘子形狀的問題,個體A則必然需要借助于關(guān)于橘子的概念表征。這就意味著耦合關(guān)系可以被一個間接的獨立的內(nèi)部世界所部分弱化或者說暫時性的去耦(需要特別強調(diào)的是,去耦只是暫時的,耦合才是最終的)。據(jù)此推斷,表征依然能夠存在于某一認(rèn)知系統(tǒng)中,這便意味著在具身認(rèn)知研究乃至整個認(rèn)知科學(xué)研究中,表征及其計算的理論假設(shè)仍具有一定的合法地位,只不過表征的含義較之前而言被改變了,這種表征是不完全的(partial)。克拉克(Clark A.)區(qū)分了兩種形式的不完全表征:即弱內(nèi)部表征(weak internal representation)和強內(nèi)部表征(strong internal representation)。Clark A.The Dynamical Challenge.Cognitive Science,1997,21:461-481.這兩種不同形式的不完全表征都能夠提供關(guān)于表征對象的概念信息,二者之間的區(qū)別在于弱內(nèi)部表征所能提供的僅限于即時的、在線(on-line)的信息,一旦個體與表征對象相分離,弱內(nèi)部表征便會消失;強內(nèi)部表征則不同,它可以進行離線(off-line)的操作,即在與表征對象相分離或者說暫時性的去耦的情況下,完成例如想象、計劃的制定等復(fù)雜抽象的認(rèn)知過程。

        長久以來,人們對于普遍的理性形式有著偏執(zhí)的追求,幻想著人的認(rèn)知能力是自治的,是可以與身體、身體的感知運動能力以及世界相分離的。但是,普遍的理性形式終歸是虛幻的,對其進行的追求也必然是無果而終的。人并不具有我們所期望的完全的獨立性,個體的認(rèn)知能力也并沒有超出身體及其感知運動能力的范疇,因而心智也不可能一直懸浮在虛幻的精神世界中(表征是不完全的),必然會回到具身的世界之中(人與世界是耦合的)。雖然并不存在完全的表征,符號表征對于認(rèn)知而言也并不是充分的,但卻不能否定不完全表征存在對于認(rèn)識研究的必要性。

        2.從自治智能體到行動導(dǎo)向的局部表征

        認(rèn)知科學(xué)不但研究心智及其運作機制,還試圖人工地實現(xiàn)智能的不同方面,希望類似自然智能體的人工智能體能夠代替或拓展人類的智能活動。因此,認(rèn)知科學(xué)的研究也可以被看作是哲學(xué)認(rèn)識論問題在當(dāng)代的延續(xù)和拓展。自治智能體(autonomous agent)的研究就是在這一背景下孕育而生的。

        “如何建造一個自治智能體”既是人工智能研究領(lǐng)域的核心問題,也是認(rèn)知科學(xué)研究中怎樣理解心智、身體和世界關(guān)系的關(guān)鍵問題。所謂自治智能體實際上就是指能夠在真實的、不斷發(fā)展和變化的環(huán)境中自由行動并能良好適應(yīng)的個體,人就是一種典型的、極具代表性的自治智能體。機器人赫伯特(Herbert)是早期關(guān)于自治智能體研究的一個著名案例。赫伯特是由美國麻省理工學(xué)院(MIT)在20世紀(jì)80年代設(shè)計、制造的智能機器人,它的主要工作就是在真實的實驗室情境中收集實驗人員所丟棄的飲料罐,并且在進行收集工作的過程中,赫伯特既需要避免與相關(guān)的實驗人員發(fā)生碰撞,也不能打斷正在進行的實驗工作。按照傳統(tǒng)表征計算的研究范式,赫伯特在進行工作時的整個認(rèn)知過程大體可以劃分為“感知-模型-計劃-行動”(sense-model-plan-act)四個組成部分:第一,利用自身精密的掃描裝置,對周圍的環(huán)境加以感知,并把握環(huán)境中的基本信息;第二,通過復(fù)雜的圖形處理系統(tǒng),建立關(guān)于周圍環(huán)境的完全的、詳細(xì)的概念表征模型;第三,標(biāo)識出有效的收集廢棄飲料罐的路線,并制定相應(yīng)的具體行動計劃;第四,依據(jù)已經(jīng)制定的行動計劃,產(chǎn)生收集廢棄飲料罐的具體行動。根據(jù)“感知-模型-計劃-行動”這一認(rèn)知回路,赫伯特需要花費大量的時間、進行大量的計算來建立關(guān)于環(huán)境的概念表征模型,從而據(jù)此確定可能的行動路線及制定相應(yīng)的行動計劃,然而一旦行動開始,赫伯特卻又很容易因為新情況的出現(xiàn)或意外事件的發(fā)生(例如實驗室研究人員的走動,實驗室設(shè)備位置的變化,新實驗設(shè)備的增添,等等)而受到干擾,不得不重新建立環(huán)境的概念表征模型。這意味著赫伯特僅僅依靠表征計算無法有效地應(yīng)對真實環(huán)境的復(fù)雜性和多變性,不可避免的會遇到框架問題McCarthy J.& Hayes P.J.Some Philosophical Problems from the Standpoint of Artificial Intelligence,Machine Intelligence In Meltzer B.,Michie D.(Eds.),Machine Intelligence 4,Edinburgh:Edinburgh University,1969,463-502.(frame problem,即環(huán)境與背景知識的形式化問題)。造成這一問題的原因可以概括為兩個方面:第一,在傳統(tǒng)的離身認(rèn)知研究中,表征被看作是對于環(huán)境的客觀、全面的描述,并且將絕對空間當(dāng)作參照點;第二,在“感知-模型-計劃-行動”的認(rèn)知回路中,各步驟之間是相互獨立的,并不存在相互的關(guān)聯(lián)或相互的影響,只能按照固定的順序逐次進行。

        針對上述問題,溫和的具身認(rèn)知提出了行動導(dǎo)向的局部表征(action-oriented local representation)這一概念來加以應(yīng)對。Ballard D.H.Animate Vision.Artificial Intelligence,1991,48:57-86.行動導(dǎo)向的局部表征對“感知-模型-計劃-行動”這一經(jīng)典認(rèn)知回路提出了挑戰(zhàn),反對將表征看作是對環(huán)境客觀、全面地描述,認(rèn)為表征的參照點也不是絕對的空間。相反,行動導(dǎo)向的局部表征主張認(rèn)知主體只需以自己的身體為參照點對環(huán)境進行局部的表征(表征是不完全的),且這種表征在大多數(shù)情況下是指向帶有明確目的、意圖的行動的。這便降低了認(rèn)知過程或心智活動對于計算時間、計算空間的要求,進而大大地減輕了計算的負(fù)荷;又因為這種局部表征總是與可能的行動緊密聯(lián)系在一起的,因而無需設(shè)定一個統(tǒng)一的計算、協(xié)調(diào)和決策的中央控制系統(tǒng),取而代之的是一些準(zhǔn)獨立的子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)相互之間并不存在隸屬的關(guān)系,而是各自負(fù)責(zé)智能體活動的某一方面,在需要時各子系統(tǒng)之間還可以相互傳遞簡單的信息,從而協(xié)作完成某項活動。對于表征概念理解方式的變化也導(dǎo)致了對于認(rèn)知過程理解方式的變化:表征計算范式視角下的“感知-模型-計劃-行動”的認(rèn)知回路變成了具身視角下的“感知-行動”的認(rèn)知回路,關(guān)于世界的表征模型變成了世界本身。智能體既可以依靠自身在世界中的運動來簡化可能的行為路徑,又可以根據(jù)環(huán)境中相關(guān)事件的變化來調(diào)整自身的活動,不僅為心智的具身性觀點提供了可靠的證據(jù),更進一步地說明了智能體的認(rèn)知活動是由大腦(心智)、身體和世界協(xié)作完成的,也為框架問題的解決提供了可能的途徑。

        3.從轉(zhuǎn)換的表征原則到模擬的表征原則

        概念知識系統(tǒng)是個體認(rèn)知活動(如知覺、記憶、語言、思維、想象等)得以進行的必要條件,但關(guān)于概念知識是如何被表征的卻存在著不同的看法,大體可以概括為兩種不同的表征原則:轉(zhuǎn)換原則(transduction principle)和模擬原則(simulation principle)。葉浩生:《心智具身性:來自不同學(xué)科的證據(jù)》,《社會科學(xué)》2013年第5期,第117—128頁。

        傳統(tǒng)的離身認(rèn)知研究采納的是轉(zhuǎn)換的表征原則。根據(jù)這一原則,當(dāng)認(rèn)知主體體驗到視覺、聽覺、嗅覺等來自不同感覺通道的刺激后,會將這些感官經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成抽象的“非模態(tài)化的”(amodal)概念表征。由于構(gòu)成這些概念表征的只是一些無意義的抽象符號,因而其并不承載任何關(guān)于身體或情感的信息。具身認(rèn)知研究采納的則是模擬的表征原則。與轉(zhuǎn)換的表征原則相類似,模擬的表征原則也贊同當(dāng)認(rèn)知主體處于某一情境中時,視覺、聽覺、觸覺等不同感覺通道的心理表征會被激活,但卻不贊同構(gòu)成這些心理表征的是無意義的抽象符號,而強調(diào)這種心理表征可以部分地保留這些感覺經(jīng)驗的特征:即視覺表征是對情境中原有形象的大體復(fù)現(xiàn),聽覺表征則是對情境中原有聲音的大體復(fù)現(xiàn),諸如此類,不一一列舉。這些復(fù)現(xiàn)物在某種程度上可以被看作是心理表象,與個體在知覺和行動中獲得的那些真實的印象、體驗相類似,是構(gòu)成概念知識表征的基礎(chǔ)。

        鏡像神經(jīng)元(mirror neurons)的發(fā)現(xiàn)為模擬的表征原則提供了來自神經(jīng)生物學(xué)的證據(jù)。里佐拉蒂(Rizzolatti G.)等人在對獼猴在神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,研究者選擇獼猴作為研究對象或者說動物模型,是因為獼猴在解剖、遺傳和生理(特別是其大腦神經(jīng)系統(tǒng))等方面與人類十分相似。將針對獼猴進行的研究所得出的相關(guān)研究結(jié)論應(yīng)用到人類自身時,具有較高的研究效度。進行的一項研究中發(fā)現(xiàn),位于獼猴前運動皮層腹側(cè)(premotor cortex)的一個區(qū)域(即F5區(qū)),每當(dāng)獼猴進行抓握食物的動作或者看到其它獼猴個體進行同一動作時,都會產(chǎn)生相同的電生理反應(yīng)。Gallese V.,F(xiàn)adiga L.,F(xiàn)ogassi L.& Rizzolatti G.Action Recognition in the Fremotor Cortex.Brain,1996,119:593-609.也就是說,位于這些區(qū)域的神經(jīng)元細(xì)胞無論是在自身執(zhí)行某一動作,還是在觀察到其它個體執(zhí)行某一相同動作時都會被激活,并產(chǎn)生同樣的電生理反應(yīng)。就像鏡子可以直接反映映入鏡中的事物的形態(tài)或動作那樣,具有鏡像的功能。因而,具有這種功能的運動神經(jīng)細(xì)胞被命名為鏡像神經(jīng)元。鏡像神經(jīng)元本身具有兩個最為基本的特征:第一,鏡像神經(jīng)元首先必須是一種運動神經(jīng)元,當(dāng)個體在執(zhí)行動作時會產(chǎn)生電生理反應(yīng);第二,鏡像神經(jīng)元的活動還必須具備感覺-運動兩種不同感覺通道的對應(yīng)關(guān)系,Rizzolatti G.,Craighero L.The Mirror-Neuron System.Annual Review of Neuroscience,2004,27:169-192.即自身執(zhí)行某一動作以及觀察到他人做類似動作時也會產(chǎn)生相同的電生理反應(yīng)。Glenberg A.M.Introduction to the Mirror Neuron Forum. Pespectives on Psychological Science,2011,6(4):363-368.這就是“鏡像”的含義。

        鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)使人們開始意識到,人類的認(rèn)知涉及的很可能是一系列關(guān)于身體感知運動的具身模擬的過程:即當(dāng)鏡像神經(jīng)元被激活(執(zhí)行動作時的腦激活和觀察動作時的腦激活)時,儲存在這一區(qū)域的動作表征會以心理模擬的方式在頭腦中重現(xiàn),從而使認(rèn)知主體能夠理解其他個體所進行的動作的意義。為了驗證上述假設(shè),有研究者進行了屏蔽物實驗。實驗仍然是以獼猴為研究對象。在實驗中,所有獼猴均只能看到實驗者的手向擋板后面伸去的動作,而無法看到實驗者的手是否實施具體抓握食物的動作。為了加以對比,研究者將所有獼猴劃分為兩個實驗小組:即實驗組和對照組。實驗組的獼猴在進行實驗前就知道擋板后面有食物存在,而對照組的獼猴在整個實驗過程中都不清楚擋板后面是否有食物。實驗結(jié)果表明,實驗組的獼猴即使在沒有看到實驗人員表現(xiàn)出具體抓握食物的動作的情況下,其F5區(qū)的鏡像神經(jīng)元仍能表現(xiàn)出較大程度的激活,而控制組獼猴的F5區(qū)卻沒有任何激活的跡象。這說明獼猴的鏡像神經(jīng)元并不僅僅是對實驗者動作的視覺特征進行簡單的機械的映射,而是理解了動作者的意圖、目的??梢哉f,鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)不僅為具身模擬的表征原則提供了來自神經(jīng)科學(xué)實驗研究的直接證據(jù),同時也為“他心問題”(problem of other minds)的解決提供了一種新的研究視角。

        總的來說,傳統(tǒng)離身認(rèn)知對于意識的研究是失敗的,雖然其恢復(fù)了意識在認(rèn)知科學(xué)研究中的合法地位,但其所采取的對意識的研究方式在本質(zhì)上卻是錯誤的:將認(rèn)知過程或者說心理過程等同于意識進而加以研究。需要指出,認(rèn)知和心理可以是意識的,但意識并不能涵蓋認(rèn)知和心理的全部。意識是人的認(rèn)知和心理的專有屬性,人的認(rèn)知和心理可以是意識的,但并不能說其全部都是意識的,人存在著無意識的認(rèn)知和無意識的心理過程。意識的研究具有極大的困難性,但卻是當(dāng)前認(rèn)知科學(xué)研究所必須面對的。意識的研究在具身認(rèn)知研究的框架下,也應(yīng)當(dāng)有所突破。

        “他心問題”是當(dāng)代心智哲學(xué)或者說當(dāng)代意識研究中的12個難題之一。Searle J.Mind:A Brief Introduction.New York:Oxford University Press,2005.認(rèn)知科學(xué)對于“他心問題”的涉獵,也體現(xiàn)了其自身對于當(dāng)代意識研究的一種積極的回應(yīng)?!八膯栴}”在最早被提出的時候,實際上是一個如何證明“他心”存在的問題,也就是說,在“我心”之外是否存在“他心”的問題。隨后,“他心問題”的含義被進一步拓展,變?yōu)樵谌粘I钪腥藗兪侨绾卫斫馑诵睦聿ζ湫袨檫M行預(yù)測的,以及這種理解、預(yù)測的是如何實現(xiàn)的問題(“他心”理解的實現(xiàn)機制)。陳巍、李恒威:《直接社會直覺與理解他心的神經(jīng)現(xiàn)象學(xué)主張》,《浙江大學(xué)學(xué)報(人文社會科學(xué)版)》2016年第6期,第46—58頁。如何解釋“他心問題”,在心理學(xué)和心靈哲學(xué)的研究中,同時存在著兩種不同的理論取向,即“理論論”(theory-theory)和“模擬論”(simulation theory)。葉浩生:《鏡像神經(jīng)元的意義》,《心理學(xué)報》2016年第4期,第444—456頁。理論論主張人生來具有關(guān)于他人心理的常識,憑借這種常識,我們可以對他人的行為意圖、行為目的加以推測。模擬論則主張對于他人心智的解讀并不需要推理過程的介入,僅需必要的心理模擬便可以達成。所謂心理模擬,就是在自己的內(nèi)心世界中產(chǎn)生與他人相類似的行動,進而理解他人的行為意圖、行為目的。不論是理論論還是模擬論,都否定了直接理解他心的可能性,認(rèn)為對于他心的理解只能是間接的,在自身和他人之間存在著無法克服的溝通、聯(lián)系的障礙,只能憑借某種手段才能克服這種障礙。這種手段在理論論那里變成了基于心理常識的推理,在模擬論那里變成了替代性的共情體驗。鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)及其所展現(xiàn)出的特征,在一定程度上支持了模擬論的觀點,但“模擬”的含義卻發(fā)生了調(diào)整、變化:從有意識的模擬轉(zhuǎn)變?yōu)闊o意識的具身模擬。具身模擬實際上就是由“腦-身體”所構(gòu)成的系統(tǒng)所具有的無意識的、前反思的功能機制,能夠?qū)χ悄荏w以及相關(guān)的事件進行建模。Gallese V.,Sinigaglia C.What Is So Special about Embodied Simulation.Trends in Cognitive Sciences,2011,15(11):512-519.此外,具身模擬也可以被理解成通過鏡像機制在自我與他人之間架構(gòu)起的溝通、聯(lián)系的橋梁,從而使得“他心”的直接理解變?yōu)榭赡埽@也在一定程度上闡述了社會和文化認(rèn)知的途徑和機制。

        四 結(jié)論

        人類是自然進化的產(chǎn)物,是自然世界的一個組成部分,那么人的心智以及人的認(rèn)知也理所應(yīng)當(dāng)?shù)氖亲匀贿M化的產(chǎn)物,并沒有超自然的、獨立于物質(zhì)的認(rèn)知主體。吳新民:《內(nèi)格爾的自然主義觀考詮》,《華僑大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版)》2015年第4期,第36—42頁。從離身認(rèn)知到具身認(rèn)知,在認(rèn)知科學(xué)內(nèi)部正在發(fā)生著一次深刻的研究范式的轉(zhuǎn)換,對于認(rèn)知的理解方式也從符號、亞符號的計算變?yōu)檎J(rèn)知動力系統(tǒng)中非計算的動力穩(wěn)定性模式的演變。對于心智、認(rèn)知的研究必須回歸身體、回歸身體的感知運動、回歸世界,已經(jīng)逐漸成為一種共識。

        心智的具身性問題,即心智、身體和世界的關(guān)系問題已經(jīng)成為當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)乃至整個認(rèn)知科學(xué)研究的核心問題。針對這一問題,激進的具身認(rèn)知和溫和的具身認(rèn)知從各自不同的視角都試圖給出合理的解釋。但需要指出的是,激進的具身認(rèn)知更多的是在哲學(xué)的意義上提出了有關(guān)心智具身性問題的有益的思考,卻缺乏相應(yīng)的解釋性語言。也可以認(rèn)為,激進的具身認(rèn)知研究僅是認(rèn)知科學(xué)全部研究譜系中的一個片段,不論它的主張最終是成功或是失敗,都會對當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)的研究起到積極的促進作用。Shapiro L.Embodied Cognition,London:Routledge,2011.反觀溫和的具身認(rèn)知,它所提出的理論主張對于當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)的研究則更具現(xiàn)實意義:不完全表征的概念有效地反駁了強耦合的觀點,為表征計算概念在認(rèn)知研究中的合理性提供了證據(jù);行動導(dǎo)向的局部表征則指出了表征計算范式中“感知-模型-計劃-行動”的認(rèn)知回路所存在的諸多問題,并以“感知-行動”的認(rèn)知回路來加以代替,世界本身取代了關(guān)于世界的概念表征模型,既為框架問題的解決提供了合理的途徑,也為心智的具身性觀點提供了佐證;模擬的表征原則很好地解釋了概念知識的表征問題,為智能體提供了意義獲得的解釋機制,同時也為“他心問題”的研究提供了新的視角,是當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)對于意識研究的一種積極的回應(yīng)。

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