
本文介紹認知科學基于保羅薩迦德的《心智:認知科學導論》一書。認知科學出現(xiàn)的時間比較晚,大概起源上個世紀50年代,幾乎和計算機科學的興起是同時的,而且兩者確實有密切的關(guān)系,因為認知科學借用了計算機的一些核心觀點去理解人類的思維過程。
什么是認知科學?回答這一問題,首先得思考什么是心智(mind)。認知科學得英文名是Cogntitive science。Cognition:?the mental process involved in knowing, learning, and understanding things,指的是知道、學習或理解某物時的心理過程。每時每刻,我們都在思維,我思故我在,表明思維對我們的重要性。雖然我知道我在思維,比如我現(xiàn)在思考如何完成這一介紹工作,但是我思維僅僅是一個非常非常宏觀和表面的現(xiàn)象。今天我晚飯吃了一條魚,明天這條魚將變成排泄物,但是一條魚如何變成廢物排除體外的過程,對于你我這些醫(yī)學外行而言一無所知,在現(xiàn)代醫(yī)學出現(xiàn)之前,我們也不知道吃進去的魚到底經(jīng)歷什么樣的過程,以及哪些器官參與了這個消化過程,每個器官的作用。
以此作為類比,人類的心智過程也是如此。我看到了你,立馬就認出是你,要么趕緊迎上去,要么立馬回避。在這一簡單而又快速的行為中,大腦實則進行了復雜的工作,包括:1.?我是如何識別你的面部,都是有鼻有眼的人,為什么我能快速識別你和他人;2.?為什么一旦識別出你,我會迎上去或者回避,其中的思維過程是怎么樣的?;蛟S很多人會嘗試回答說,因為他覺得尷尬所以他要回避。接下來的問題就是:尷尬這種心理狀態(tài)是什么,為什么這一心理狀態(tài)會產(chǎn)生某些行為。從這個簡單的例子中,我們可以發(fā)現(xiàn)認知科學的一些研究特點。1.?認知科學研究的對象是人的所思所想,這些所思所想是可能導致某些行為的,并且我們通過這些所思所想理解某些行為。2.?行為是可以觀察到的,而你我的所思所想無法被直接觀察到,只能通過推論得到(當你看到兩個人在吵架,然后女的哭的走掉,這些誰都可以觀察到,但是絕大部分人能推測出這位女生心理感到痛苦。為什么是絕大部分人呢?自閉癥兒童因為某些心理能力的缺失而無法從他人的行為推測其心理狀態(tài),他不知道兩個人擁抱意味著什么,也不知道一個人哭泣意味著什么,所以自閉癥兒童很難融入社會,原因就是他無法理解他人的心理狀態(tài))。3.?雖然他人的所思所想是無法公共可觀察的,但我們認為這些東西是存在的,它們可以解釋和預測行為的發(fā)生。這三個特點并不是認知科學所獨有的,一般的心理學也是如此,要不然為什么稱之為關(guān)于心理的學科呢。
認知科學和一般心理學的區(qū)分就在于是否進一步研究“所思所想”的過程和本質(zhì)。社會學研究人的社會行為,也可以說是關(guān)于人的學問,臨床醫(yī)學同樣是關(guān)于人的學問,但是后者是研究人的身體內(nèi)部各個器官的生理機制進而發(fā)明治病救人的方法。認知科學在這個意義上類似于臨床醫(yī)學,它深入到人的心理世界,用各種儀器(一般心理學似乎也深入到心理世界,但是它是不會用各種儀器去檢測你我的心理世界的)去檢測人的思維的每一過程,發(fā)現(xiàn)具體的認知機制(正如手表可以告訴我們時間一樣,你我也可以通過語言表達自己的此時此刻的心理狀態(tài),開心、難過、糾結(jié)或者尷尬,但是手表之所以可以及時是因為內(nèi)部有一整套機械機構(gòu)或者電子結(jié)構(gòu),你我有一系列心理狀態(tài)以及一系列思維能力,也是因為內(nèi)部有復雜的生理結(jié)構(gòu),主要有神經(jīng)構(gòu)成。認知科學就是研究心理的復雜的生理結(jié)果。)回過頭來看Cognition?的定義,指的是構(gòu)成學習、知道、理解某事的心理過程,也是這些心理過程是比學習、知道或理解更為基礎的思維過程。我能記起今晚我吃了什么,但是我并不知道我的回憶過程以及如何記住的過程。
順便提一下宗教的認知科學研究。宗教有各種各樣的觀念,上帝、報應、輪回、罪業(yè)、彼岸世界,人類為什么會有這些觀念,為什么這些觀念普遍流行在這個文明中,從認知科學的角度就是要回答產(chǎn)生這些觀念更為基本的心理機制是什么?如果從其他角度回答這一問題,可能是另外答案,正如你所寫的,這些觀念可以撫慰人心,或者是為了某些倫理功能而提倡的,或者為了社會合作,或者為了終極關(guān)懷。這些回答正如說因為手表有刻度和指針所以可以計時。雖然這些回答不能說錯誤,但至少沒有深入底層。
為什么認知科學出現(xiàn)的那么晚,而且它的研究目標定在人類的思維過程?有幾個原因。1.?對心理的科學研究本身出現(xiàn)較晚,19世紀末才有一個心理研究實驗室;2.?由于心理過程對于個體本身而言非常清楚明白(如果你開心,你立馬就感到開心,但他人的開心你未必能直接感知到),所以提出一種科學的方法研究心理需要有一個逐步認識的過程。生物學研究以動植物為研究對象,這些對象就直接放在你我面前,我們可以對他進行各種實驗,記錄和測量各種特征,但是研究人類的心理活動,僅僅依賴對象的口頭報告是遠遠不夠的,而且并不知道口頭報告背后的認知機制,另一方面,我們的口頭報告也并不可靠。所以認知科學的出現(xiàn)依賴于一些對心智的核心觀點的出現(xiàn)和方法的革新;3.?行為心理學長期霸占。因為心理過程無法被所有人平等而公共地觀察到,所以上個世紀四五十年代心理學界廣泛拒斥談論心理狀態(tài),而只研究行為,研究刺激和行為之間地關(guān)系(這里也可以看到科學的某些特征和某些科哲所關(guān)心的問題)。
最后因為一部分學者對行為心理學的批判,以及計算機理論的成熟,來自心理學、哲學和計算機領域的學者的共同努力,認知科學才慢慢開始顯現(xiàn)。形成的一個標志就是認知科學的核心假設:人類的思維過程是心理表征以及對這些表征進行操作的計算程序。所以人的思維過程有兩個部分構(gòu)成,心理表征和計算程序。所謂心理表征就是表達外部對象的某些東西,只是這些東西是人內(nèi)部的,可能是大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)之類的;而計算程序就是操作這些心理表征的過程。舉個例子。求y=x2?的微分方程。x,y都是某個表征物,x2?是目前的心理狀態(tài),然后我們有一套求微分的方法(計算過程),進過一系列運算,得到2x。假定x2? , 2x分別代表人類的兩種心理狀態(tài)。比如我們經(jīng)??梢愿惺艿?,一旦我處于x2?心理,過一會我就處于2x心理狀態(tài),那么這一過程是如何發(fā)生的,其中的機制是什么,進而研究實現(xiàn)這一機制的神經(jīng)是如何完成的,而不僅僅像一般心理學研究那樣x2?狀態(tài)多半會變成2x?這類現(xiàn)象描述。所以把握一個核心假設:思維是心理表征及其對心理表征進行加工的計算過程。這一假說也被稱之為認知的表征-計算模型。
表征是什么?似乎在認知科學中,以及心靈哲學,表征、心智、意識等等基本概念都沒有統(tǒng)一公認的觀點,但是一旦某個得到解答,其他就會迎刃而解。粗糙地理解,心理表征就是心理面的某一東西代表外部世界的某一東西。比如“蘋果”或“apple”都代表外部世界的蘋果,雖然前兩者在物理特征上完全不同,于是我們說前兩者其實是蘋果這一概念的物理表達,而這一概念表達的是外部世界的蘋果這個實實在在的東西。我吃蘋果,吃的是實實在在的那個蘋果,但我想吃蘋果,想的是蘋果這個概念。反正,你可以認為在心理(其實在大腦中,一團2斤左右的黏糊糊的像豆腐一樣的東西里)有些東西或結(jié)構(gòu)可以用來表達外部世界的東西或者發(fā)生的事件。
那么這些表征又是什么呢?羅列各種表征就需要從日常理解出發(fā)了。按照薩迦德的認識,一共有六種邏輯、規(guī)則、概念、類比、表象和聯(lián)結(jié)。其中每種表征都有各自的計算過程。正如一個公司,什么樣的崗位執(zhí)行是什么樣的職責一樣。這六種表征和計算方式并不是絕對獨立互不干涉的,而是可能都包含在人類的思維過程中。具體說這六種表征就太復雜了,舉一種說說。比如概念。概念是被研究最為深入的一種表征(再深入也沒有得到明確的答案,太難了)為什么各種自然語言之間可以翻譯,“蘋果”翻譯為“apple”,“書本”翻譯為“book”,是因為不同的詞匯表達的是同一個意思,而這個意思就是概念。(這部分涉及分析哲學的內(nèi)容,學習認知科學不容易,跨學科性質(zhì)很強大。現(xiàn)在認知科學被認為是一門跨學科的研究,包括計算機科學、人工智能、哲學、教育學、人類學、語言學。竟然哲學是認知科學的合法成員,)大腦中有很多概念(但至于概念是以什么樣的形式存在大腦中,在經(jīng)驗研究還是哲學研究中依然進展緩慢),這些概念是關(guān)于一類類范疇的知識,比如蘋果這一概念是關(guān)于外部世界中蘋果的知識。如果一個人知道蘋果這一概念,它應該知道蘋果是一種可以吃的東西,大部分是圓形的,紅彤彤的,甜的。然后根據(jù)這個概念,可以做很多事情,比如識別某個東西是不是蘋果。薩迦德還自己列出了心理表征理論是否優(yōu)秀的評價方法,什么心理學上似然性、神經(jīng)學上的似然性和實踐上可應用性。
研究心理表征以及計算程序是傳統(tǒng)認知科學的主題,也是認知科學哲學發(fā)現(xiàn)哲學問題的保障,諸如概念的形成、概念和外部對象之間的關(guān)系、語言的含義等等。但是認知科學的研究并不局限于此,隨之觀測儀器的出現(xiàn),比如核磁共振fMRI,PET,MEG,科學家越發(fā)關(guān)注大腦神經(jīng)的活動研究,探究認知活動與神經(jīng)活動狀態(tài)之間的關(guān)系,以及認知活動類型和不同腦區(qū)之間的關(guān)系。另外進化生物學也加入認知科學行業(yè),出現(xiàn)進化心理學。進化心理學認為人類的心理機制和生物機制一樣是進化而來的。為什么男人好色有進化的基礎,為什么大多數(shù)人喜歡吃高糖高熱的食物,為什么女人更注重男人的社會地位而不是外貌,而男人恰恰相反。另外認知科學開始關(guān)注社會文化對認知過程的影響,還有情緒對認知的影響。所以認知科學是一門多學科交融的學問,認知科學也是一門提供全新視野的學問,可以研究宗教,形成宗教的認知科學研究,可以研究科學,形成科學的認知科學研究,也可以研究文化,形成文化的認知科學研究。但萬變不離其宗,認知科學就是要搞清楚人類的思維或認知的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。