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【黄侃】认知科学的方法论探析

 21世纪,认知科学发展的图景已经大大超出了20世纪认知科学家在这个学科发展草创期所规划的图景。在20世纪认知科学的图景中大致可以被计算主义、表征主义以及认知主义等研究范式勾勒出来。而随着近十余年的学科发展,涌现出了一批批评上述主流研究范式的学派,例如具身认知主义、情境认知主义以及延展认知主义等。以认知主义为阵营,老一派中的一些研究者逐渐担心新的学派会攻占自己的学术研究领域,甚至挖掉本学科的墙角。在老一派中,福多(J.Fodor)是主流研究范式最著名的旗手之一,阿达姆斯(F.Adams)和艾扎瓦(K.Aizawa)等人认为认知活动应该以颅骨为边界。这一派通常被称为认知的颅内主义。反对派则明确表示要抛弃主流派的研究范式,例如,移动机器人专家布鲁克斯(A.Brooks)、生物哲学家瓦雷拉(F.Varela)和哲学家切梅罗(A.Chemero)等。但也有一些研究者希望对传统研究方案作出某种必要的扩充,例如,加拿大认知科学哲学家萨伽德(P.Thagard)、哲学家罗兰兹(M.Rowlands)、克拉克(A.Clark)、梅纳里(R.Menary)、萨顿(J.Sutton)等。就此,上述两大派系之间展开了长达十余年的对话。

在这场对话中哲学无疑是最根本的话题。这些话题在“认知科学中的哲学(philosophy in cognitive science)”以及“认知科学哲学(philosophy of cognitive science)”等范围内得以展开。虽然,在这个范围内关涉认知科学与哲学的关系,但是,其中最显著的或者说关键的问题在于:如何把有史以来人们对这些话题的关注表达得更清楚,从而增进人类对自身认知本性和心智本性的认识。换句话说,倘若从“认知科学中的哲学”来看,它“包含了以下主题的工作,如心智和语言,这些主题也从诸如行为实验和理论语言学、心智哲学和语言哲学等其他进路进行讨论”。①这一方面的主要工作是关注认知科学中哲学家曾经做过的工作,或者说,哪一种哲学观点最具有竞争力。20世纪末,范•盖尔德曾在一篇名为《哲学在认知科学中的作用》的文章中明确表示,哲学介入认知科学是具有合法性的。②虽然认知科学家多少有些不愿意接受哲学家的意见,但是哲学对认知科学的贡献已成为不争的事实。一般而言,认知科学的核心问题最早是从哲学讨论中产生,并从哲学家那里得到扩展的。

然而,从“认知科学哲学”来看,它与前者稍有不同的是,它是科学哲学的一支,是元-研究。从本质和角色上来说,认知科学哲学要比认知科学中的哲学更好理解。③本文专注于探讨认知科学哲学,考察哲学的方法对认知科学的影响。认知科学的科学哲学把认知科学本身作为研究对象。④为了讨论上述派系之间的关系,本文的讨论主题具体表现为:还原论的方法论对认知科学产生了什么样的影响,以及为什么非还原论的方法论对认知科学同样具有重要的意义,并进一步揭示这两种方法论并非是敌对的,且具有可相融之处。

一 认知科学中的还原论进路

20世纪中叶,受到图灵的影响,研究者力图揭示机器如何操作和使用的内在表征状态,并解释心智的内在状态是如何运行的。到了20世纪80年代,研究者的主要工作着眼于回答:心智状态(state of mind/mental state)是如何包含内容的,即内容和表征之间的因果关系:心智状态是极具代表性地由它所呈现的东西而产生的。例如,呈现了一头牛就代表着牛。在说明心智与其所处的世界之间的关系时,心智被认为不仅存在于世界中,而且还思考着世界。因此,心智通常与世界直面相对,这种直面就是“有关”(aboutness),它通常被称为意向性(intentionality)。心智与世界的关系表明心智能够表征(represent)世界。在有关心智与世界关系的讨论中,心智哲学内部形成了内在论与外在论之间的对话。

从历史上看,奥地利哲学家弗朗茨•布伦塔诺曾将意向性作为“心智的标志”(mark of the mental),“意向性”是把心智从(非心智的)物理世界中分离出来的那种东西。布伦塔诺将物理和心理区分开来,并推崇心理现象不能被还原为物理现象。然而,在20世纪后期的心智哲学家那里,尤其是心智哲学中的物质主义者那里,研究者所做的工作正好与布伦塔诺相反。这表明对心智表征的解释研究非常必要,除了可以选择还原论进路之外,或许还可以选择非还原论进路。

在还原论进路上,物理学主义无疑是它更上一级的方法论指南或世界观。这条进路大致可以从维也纳学派算起,直到福多(当然它还在持续发展)。在有关心智本性的解释上,尤其是心理现象和属性的理解上,它们可以被解释为一种物理现象。然而,到20世纪中叶,随着心智哲学领域中的心-脑同一论的提出,以及人工智能领域对符号和表征计算倍加推崇的情形出现以后,研究者习惯于将心理学意义上的活动还原为神经科学意义上的活动,从而将心智属性与大脑的物理属性直接联系起来理解“认知”。这段时期,认知科学中的一些成功案例使人们坚信,坚持走这条进路未来将一路平坦。后来,虽然以普特南为代表的功能主义者通过“多重实现”对前一类研究方案敲响了警钟,但是还原论进路仍是研究者不可放弃的方案,例如,福多的思维语言理论(language of thought)扩充了心智的计算理论,极大地激发了人工智能专家的积极乐观情绪。即使后来也有人认为福多是一位非还原式的物理学主义者,但是其还原式的视野多少已被定格。

福多曾在《思维语言》一书中表示,认知科学的解释承诺了这样的假设,即认知主体掌控着一套像语言表征工具一样的(一种思维语言的)固有的系统。进而,认知科学的这一承诺还必须进一步宣称,心智表征是存在的,即所谓心智的表征理论。同样,他还强调,认知科学还要承诺因果的(计算的)加工操作着表征工具,即所谓心智的计算理论。④当然,这两种理论曾被一些研究者从表征计算的还原论视角来加以理解。

后来,在20世纪80年代,联结主义和动力学理论的兴起对上述假设提出了一些挑战,福多等人随之改进了自己的心智计算-表征理论。但是不难看出,同时期的人工智能领域与心智计算-表征理论研究所具有的先天主义(nativism)特征令其在后来行进道路上显得有些困难。这一困难主要源于这样的问题:在解决表征为何包含内容的问题上选择了某种因果解释,即通过心智中的工具所引发的内容来作出解释。这样的还原论通常将低层次的变化引起高层次的变化视为指导方案。正如一种社会变化可以解释为心理学的变化,而心理学的变化可以解释为神经变化的产物,而神经变化最终则是由分子层面的变化所引起。⑤总而言之,“还原论的解释模型就是解释那些被还原的东西”。⑥

如果将上述问题进一步具体化,在哲学上可以这样理解:还原论进路的认知科学包含着历史遗留下来的机械论、要素论、原子论和因果律等理论。以机械论作为方法论来看,它将复杂的整体分解为独立的部分,以孤立的方式处理这些部分。类似地,还原论、要素论和原子论认为,心理学的结构是以要素的结构在心理学层次上建构起来的。复杂的要素可以分解为简单的要素。生物学的律则可以由化学的律则加以解释,心理学的律则可以由神经科学的律则加以解释,物理学成为所有解释的基础,并统一所有科学。无疑,“表征”是这条进路中最为核心的,并肩负着解释心智活动和认知核心地位的任务。从某种意义上说,表征也自然被定位在(located in)大脑上,无论从理论层面还是经验层面,大脑都得到了足够多的重视。仅从理论层面来看,虽说表征这一概念源于古老的康德哲学,并在哲学上有着足够多的历史资源。不过,当今认知科学家在使用表征这一概念时,却与康德当年对表征的要求和用法已有不小差异。情况虽然如此,在处理表征问题上,研究者还是带着与康德不同的笛卡尔式色彩在工作。例如,表征处理的局域特定论(localizationism)就把表征的理论和经验论证局限在大脑上。豪格兰德将这种论调视为“新笛卡尔主义(neo-Cartesianism)”,福多则是这一论调的主要支持者。⑦克拉克把这种视野戏称为“笛卡尔剧场”。⑧按照丹尼特的说法,在脑内有一个“侏儒”(homunculi)操作着这些“表征-符号”。⑨因此不难看出,对表征的不同说法或多或少与还原论是相关的。

综上所述,认知科学早期的愿景是在以物理学为科学基础的还原论上建立起来的,其中所运用的方法自然脱离不了各式各样的还原论解释方案。如果说这样的进路在新时期需要加以改进,从而推进认知科学的发展,那么剩下的问题就在于,还原进路究竟是应该全盘否定,还是部分接受?对于这一疑问至少产生了以反还原论和非还原论为代表的两种解释进路。

二 反还原论与非还原论进路

在认知科学诞生以来的五十余年时间里,发生了一次引人注目的转折,这次转折致使认知科学家早期绘制的图景难以描述眼下发生的改变。如果说转折之前主要是以认知主义、表征主义和计算主义为主导范式的话,那么,转折以后的图景则显得更为多元或令人眼花缭乱,其中也免不了研究者针对经典认知科学进路提出各种版本的挑战,例如,萨伽德在《心智:认知科学导论》一书中就总结了经典认知科学,尤其“心智的计算-表征”范式所受到的七方面的挑战。⑩其中,身体挑战、世界挑战和社会性挑战是后文要考察的重点。而对于这些挑战的回应,笔者将新的一派划归为两类:一类是彻底否认或放弃“心智的计算-表征”模型,这一类与身体挑战和世界挑战相关,他们在研究进路上主要是以反还原论的形式展开;另一类是对“心智的计算-表征”模型进行扩充,这一类与社会性挑战相关,他们在研究进路上主要以非还原论的形式展开。目前学界普遍认为,新派的这两类研究者坚称自己与老派以还原论为进路展开的研究者是有区别的,新派中的具身认知主义和生成认知主义较为保守,而新派中的延展认知主义较为激进。而笔者认为,情况恰好相反,就此,笔者将对反还原论进路和非还原进路进行评析。

虽然,经典认知科学在早期获得了巨大成功,并在人工智能领域得到了实践支持。但是,经典认知科学的基础从一开始就备受哲学家的质疑,例如以研究海德格尔著称的哲学家休伯特•德雷福斯就从不同的侧面批评过经典进路。他借用海德格尔式的说法认为,认知科学尤其是人工智能建立在了一个将表征主体与世界相分离的哲学基础之上,“从一开始就系统地忽视或扭曲了人类活动的日常语境”。换言之,认知科学相信“存在着某个与语境无关的元素的集合”,并试图“找出与语境无关的元素和原理,并把符号表述建立在这一理论分析的基础上”。(11)换一个角度理解德雷福斯的看法,认知科学的早期规划以研究表征为核心,却忽视了世界与表征之间的有效关联。尤其是当认知主体与世界发生互动关系时,还原论进路只能将前进方向朝着将表征去世界化(大脑孤立处理表征)的方式行进。德雷福斯的这一批评无疑可以被理解为是对认知科学中还原论进路的指责。但值得注意的是,还原论进路依赖于物理学的核心定律,若抛弃还原论进路是否意味着要抛弃物理学的指导作用呢?另外,物理学式的解释已经被公认为自然主义运动中一条难以撼动的信条,抛弃物理学式的解释是否就意味着抛弃自然主义的信条,并成为某种反自然主义呢?因此,对这样的疑虑加以说明就显得非常必要了。

反还原论进路开启了当下认知科学变革的大门,大门外突显为萨伽德所谓的身体挑战、世界挑战和社会性挑战。但是,笔者认为这三层挑战并不能完全被划归到反还原论的潮流中。

首先,对于身体挑战来说,它主要来源于具身认知进路(embodied cognition approach)。美国MIT的人工智能科学家、移动机器人技术专家布鲁克斯被公认为人工智能领域倡导具身认知进路的先驱之一。他在20世纪90年代初相继提出过以下观点:“经典AI建立在以符号系统假设的基础上是有纰漏的”,“新式的AI是建立在物理根据假设基础上的。这个假设认为,为了建造一个足够智能的系统,我们有必要将其表征建立在物理世界之中。我们关于这条进路的经验表明,一旦我们作出这样的承诺,对于传统符号表征的需要立马就黯然失色”(12);并且“当智能通过依赖于知觉和行动与真实的世界联接起来,并以一种递增的方式相接近时,所依赖的表征就消失得无影无踪了”,“在营建这种庞大的智能系统的部分时,表征就是这种错误的抽象单元”。(13)因此,按照布鲁克斯的看法,认知处理无需认知主义所预设的表征。毫无疑问,这里对表征在认知处理过程中的作用的否定,促成了某种反表征主义方案的出现。而这种反表征主义又可以被理解为某种方法论的反还原论,它力图将与身体相关的环境或世界添加进对认知和心智的理解中;因此就可以理解,具身认知进路何以往往被放在反还原论中加以讨论就可理解了。

其次,对于世界挑战来说,它主要来源于现象学-具身化进路(phenomenological embodiment approach)。身体挑战和世界挑战都隶属于众多具身认知进路中的两项重要指标。而在世界挑战中,最直接的导火索可以追溯到德雷福斯用海德格尔的方式对认知科学早年进程中强调单一的缺乏对世界观照的解释所进行的批评。在类似的批评中矛头主要针对的是笛卡尔“我思”在认知科学中占主导地位而展开的。众所周知,海德格尔曾力主说明日常技能和实践构成了“在世界之中”的认知的本质。按照这条思路,研究者常常借用“表征的饥渴(representation-hungry)”来说明经典进路不利用环境或世界来理解人类认知。该词的使用对于否定传统研究方案过于强调主体表征的核心地位具有重要意义。因此,可以看出对于具身认知进路相关的理论来说,身体和世界是它们使用得最为频繁的术语。

最后,对于社会性挑战来说,主要来源于延展认知进路(extended cognition approach)以及社会认知进路(social cognition approach)。就延展认知进路所具有的社会性挑战而言,虽然它与前述的身体挑战和世界挑战极为相近,并试图将人的社会性尤其是外在于认知主体的环境、工具考虑进来,但是仍然与前两项挑战存在明显差异。这种差异会让人产生这样的疑问:如果延展认知进路按照大脑-身体-环境的图式来构造一个认知系统,尤其是当我们使用记事本提取有效信息,在该系统中,心智也被延展了,就像经典思想实验中的主角奥托那样。从表面上看,这与身体挑战和世界挑战并没有什么区别。或者说,具身化已经足够了,延展其实是没有太多必要的。不仅如此,该进路还与传统的研究方案具有明显差异。也正因为这样或那样的差异,会让人联想到:如果按照物理学主义的假设,心智的物质属性随着认知系统得到延展,这样心智也就延展了。那么,这是否意味着物质性的那部分内容也延展了呢?

这两类问题至今萦绕在坚持延展认知进路的研究者心头。因此,解决这两类问题在延展认知主义者那里就变得非常急迫。下文将尝试按照社会学主义的解释策略来解决这些问题。

三 非还原论进路解释策略:社会学主义

如前所述,当具身认知主义带着强烈的身体挑战和世界挑战登场时,似乎让人觉得它已经为认知科学拓出了一片疆土,并在哲学上被多数人勉强接受或基本满意,延展认知的提法或许成为多余的补充。同样,在物理学主义尤其是关于心智的物质属性的讨论中,认知的延展意味着心智的那部分物质性东西也全盘延展出去,这的确是一件令人费解之事。因此,笔者希望对这两个方面疑问作出解释。

在第一个方面的讨论中形成了延展认知主义与传统的认知主义之间的对话,或传统心智哲学中的内在论与积极的外在论之间的对话;在第二个方面的讨论中形成了具身认知主义与延展认知主义之间是否存在差异的对话。

从第一方面看,延展认知主义看待认知处理环节时,将非还原论看成对还原论的扩充。这种扩充在理解认知上做的是“加法”。例如,将高度紧密耦合的系统看成认知过程的部分。在这个系统中的环境、工具和人脑的耦合让我们可以不用挖空心思去应对一项认知任务,而不是大脑孤零零地去对该任务作出认知上的处理。相反,传统的认知主义在看待认知处理环节时做的是“减法”,即把认知简化到脑神经的变化。研究者力图说明人脑在完成一项任务时的神经反应,而有意将环境和工具排除在对认知活动的理解之外。体现在对“表征”概念的使用上,延展认知主义注意到了还原论的缺陷的同时,并不意味着一定要以某种反表征主义的立场问世。例如,在最小化表征的使用上,延展认知主义认为,老式的对认知的理解以表征为基础,他们考虑的要么是“最大化的、细节上的内在世界的神经行动”,要么是“智能行为依赖于个体化行动导向的内在编码”。(14)使用“加法”原则就是希望在重视大脑神经活动和内在编码处理的基础上,将外部设备考虑进来。这种考虑实际上已经注意到了认知主义带有一种潜在的人类主义情结。相反,站在后人类主义立场上来看,“人类并非是孤立的肉体”这样的观点已经被一些研究者所注意,人类已经成为一个赛博格(Cyborg)。所以,表征概念并没有被彻底抛弃,因为环境、工具等一同参与了大脑的表征过程。

从第二方面看,延展认知主义必须塑造出一种与具身认知主义所强调的身体性认知相区别的模型。这种模型可以大致刻画为:心智是生物性的大脑和技术性工具的结合体。在这个问题上延展认知主义既不能采用物理学主义中的物质主义来为自己辩护,也不能采用现象学的方式来解释心智的延展。因为,作为物理属性的心智以物质的方式延展必定会遇到障碍;而同样以第一人称的方案讨论心智也会遇到是否能够被自然化的障碍。另外,反还原论对于延展认知主义的不适用,也说明了延展认知主义与具身认知主义之间的差异和不同的辩护原则。换言之,采用某种非还原论的进路或许是延展认知主义可以选择的方案之一。

综合来看,将与物理学主义的还原论进路不同的解释策略定位在社会学主义是解决上述问题的尝试。社会学主义将环境、文化、社会作为在先原则来考虑人类的认知活动。其主要特点是把社会、认知主体和人工物视为一个整体,并且人类的认知活动由这些集合构成。另外,社会学主义将社会而不是物理作为解释模型,认为人类的认知是一种类似于认知主体在社会中进化的产物。这样考虑的原因大致可以从两方面加以说明:第一,具身认知主义仅强调认知的生物性基础,无疑会滑向夸大有机体的自主性在认知活动中起支配作用这一端,甚至会派生出类似于生物沙文主义的倾向,即过度强调生物性的机制,而忽视生物性机制与非生物性机制之间的适应关系。第二,在围绕“延展心智论题”展开的对话中,支持者即使提供了生物性-技术性杂合体的模型,但尚未把视野投放到认知的社会性上。毕竟,如今的人已经不再是康德当年笔下那种具有抽象意味的人,因此,人在社会实践活动中对认知活动产生的影响应该受到重视。这方面已被一些研究者所注意到,如古德曼对具身认知和社会认知之间的关系作了有益的讨论;(15)加拉格尔尝试修正延展心智论题的社会维度(16);罗宾逊试图以社会学理论对延展心智论题作出一定修补。(17)

生物性-技术性杂合体的模型将传统的计算-表征的一部分解释,以及身体性解释纳入该进路,并添加了与认知活动相关的智能设备。所以,延展认知主义不仅不能地简单反对还原论,也不能跟随反还原论的脚步,而应当选择某种非还原的方案方具有可行之处。同时,社会学主义不会脱离自然主义的世界观,它虽然选择了与物理学主义不同的解释进路,但又不是相反的进路;然而,现象学传统与自然主义之间能否吻合还需要做进一步的讨论。

【注释】

Andrew Brook,"Introduction:Philosophy in and Philosophy of Cognitive Science",Topics in Cognitive Science,1,2009,p.218.

T.van Gelder,"The Roles of Philosophy in Cognitive Science",Philosophical Psychology,11,1998,pp.117136.

William Bechtel,"Constructing a Philosophy of Science of Cognitive Science",Topics in Cognitive Science,1,2009,p.562.

J.Fodor,The Language of Thought,Thomas Y.Crowell Company,Inc.,1975.

Paul Thagard,"Why Cognitive Science Needs Philosophy and Vice Versa?",Topics in Cognitive Science,1,2009 pp.237254.

John Sutton,Philosophy and Memory Trace:Descartes to Connectionism,Cambridge University Press,1997,p.12,pp.8687.

John Haugeland,Having Thought:Essays in the Metaphysics of Mind,Harvard University Press,1998,p.132.

Andy Clark,Supersizing the Mind:Embodiment,Action,and Cognitive Extension,Oxford University Press,2008,p.216.

Dennett Daniel,Consciousness Explained,Back Bay Books,1991,p.101.

Paul Thagard,Mind:Introduction to Cognitive Science,The MIT Press,2005.

(11)休伯特•德雷福斯:《造就心灵还是建立大脑模型:人工智能的分歧点》,《人工智能哲学》,玛格丽特•A.博登编,刘西瑞等译,上海译文出版社,2001,第431432页。

(12)R.Brooks,"Elephants Don't Play Chess",Robotics and Autonomous Systems,6,1990,pp.35.

(13)R.Brooks,"Intelligence Without Representation",Artificial Intelligence,47,1991,p.139.

(14)Andy Clark,Being There:Putting Brain,Body,and World Together Again,The MIT Press,1997,p.174.

(15)Alvin I.Goldman,and Frederique,de Vignemont,"Is Social Cognition Embodied?",Trends in Cognitive Sciences,13(4),2009,pp.154159.

(16)Shaun Gallagher,"The Socially Extended Mind",Cognitive Systems Research,25,2013,pp.412.

(17)Douglas Robinson,Feeling Extended:Sociality as Extended Body-becoming-mind,The MIT Press,2013.

(原载《哲学动态》2016年第12期)