20世纪之前，对认知的研究大都采用内省的方法。内省心理学所依赖的概念体系一直独立于我们对物理世界的理解，其哲学背景是一种心身二元论。20世纪前半叶，行为主义占主流地位。行为主义要求我们摒弃心理概念在行为解释中的作用，只关注机体的行为或行为倾向，就像物理学家只研究如何读仪表一样。20世纪下半叶，功能主义迅速取代行为主义，成为心灵哲学和认知探究中的主导学说。在功能主义队伍中，计算主义的旗帜最为耀眼。
将认知过程理解为计算过程的思想，就是我们所说的计算主义。17世纪的英国哲学家霍布斯曾经说，思想就是计算。对计算的第一个出色的当代解释，要归功图灵。正是由于图灵的工作，计算主义才成为人工智能和认知科学中的主流“范式”。
对于关心传统的心身问题的哲学家而言，计算主义至少有两个明显的引人之处。第一，计算主义呈现了一种精致的物理主义心灵观，在解释人类的心理现象时，不需要求助于某种神秘的、非物理的实体（如灵魂）或属性。在计算主义者看来，心理状态就是实现在适当的物理系统中的计算状态，而计算状态最终是依靠该系统的物理状态来展示的。第二，计算主义避免了还原的物理主义所蕴涵的心理沙文主义倾向。由于典型的还原物理主义，如心脑同一论，将心理状态类型等同于大脑的物理状态类型，这种观点使得我们必须否认与人类有不同物理构造的系统具有心理状态。计算主义强调，具有不同的物理构造的系统，只要都实现了恰当的计算状态，都可以被看做是具有心理状态。
数字电子计算机为计算主义者提供了第一个认知模型，被称为“经典人工智能”。时至今日，仍有许多人把计算主义等同为这样的说法：心灵就是一台数字计算机。20世纪70年代末期以后，许多人开始反思，人脑的认知机制与数字计算机的工作原理之间是否有根本差别。在几个重要的问题上，经典人工智能受到挑战。例如，关于人类的记忆机制，经典人工智能派认为，记忆就像一个巨大的文件夹。当你看见一位多年未见的老朋友时，你就在记忆的文件夹里搜寻出相关的资料，就像计算机在存储器里查找一个文件一样。但反对者说，人类的记忆不是这样的，许多情况下，你是一眼就认出了老朋友，用不着抓耳挠腮回想你认得的所有人。这种情况下的认知，是直接的、情景性的、具体的，不是通过处理抽象的数据结构来完成的。又如，许多人认为，经典人工智能忽视了一个事实，那就是，人类认知是通过大脑的神经网络实现的，因此，我们应该用联结主义架构来取代传统的冯·诺依曼架构。再如，人类的思维常常与环境或社会实践相联系，我们必须把真正的认知系统理解为一个动态的实时系统，而不是一个静态的逻辑系统。
认知科学中的这些不同研究策略之间的竞争和争论，引发了关于计算主义是否正确的讨论。经典人工智能把人脑看做是一台数字计算机。假定这个模型不再适用，这是否意味着计算主义就是错误的？
当我们说认知过程是计算过程时，我们依赖于两个核心概念，一个是计算，另一个是计算的落实。一个计算作为一个抽象的结构，可以通过算法、形式系统或图灵机来刻画。一个计算的落实是这样定义的：一个物理系统落实一个计算，当且仅当，存在一种归群方式，把该物理系统的物理状态归结为一些状态类型，并且存在着一个从该计算的形式状态到该物理系统的物理状态类型的一一映射，使得由一个抽象状态转换关系所关联起来的形式状态，被映射到由一个相应的因果的状态转换关系所关联起来的物理状态类型上。这个定义看起来很复杂，但它表达的思想非常简单。我们说，在一个被落实的计算和一个落实系统之间存在一个同构关系，它是该计算的形式结构与该落实系统的因果结构之间的同构。借助这两个概念，计算主义认为，任何一个智能的、认知的或者有心理属性的系统，一定满足某个计算描述，而任何一个落实了这个计算描述的物理系统，一定是有智能的、认知的和有心灵的。
因此，经典人工智能只是计算主义的一个特例，亦即经典人工智能中的落实是借助于数字计算机的架构完成的。其他与经典人工智能相竞争的认知理论，如联结主义网络模型、情景性或具身化模型以及动态系统模型，也都可以类似地看做是计算主义框架假说之下的研究策略。或许人脑并不是一台数字计算机，但人类认知不等同于以数字计算机的方式进行的计算，并不意味着认知过程不是计算过程。什么样的计算模型或架构是最恰当的对人类认知的刻画，完全是一个开放的问题，有待进一步的经验工作的验证。同样，我们也可以期待新的计算模型的出现。从这个角度看，计算主义是统合性的，其合理性并不因为认知科学中的具体研究方案的多样性和异质性而受到影响。一个剩下的问题是，以图灵机可计算性为基础的计算概念是否与非经典研究方案中的计算概念相容。
除了内部的研究方案的多样性引起的争论外，计算主义一直饱受来自外部的，特别是一些哲学家批评。常见的有如下几种：（1）用哥德尔的不完全性定理证明任何图灵机的计算能力都不及人类心灵，因而计算主义不可能是正确的关于人类心灵的理论。（2）任何物理系统都可以解释为落实了任何计算，因而计算主义变得空洞、无趣。（3）人类认知包含着语义能力，但纯粹根据语形进行计算或处理符号的系统不可能产生语义，因而计算主义不是正确的人类认知模型。计算主义者很少会被这类哲学论证所触动，是因为它们或多或少在这个或那个方面误解了计算主义。
（选自《科学文化评论》2007年第4期，录入编辑：乾乾）