一。评述认知科学的基本假设。
认知科学用信息加工的观点解释人的心智(mind),将人脑看成一个接收、存储、提取、转换、传递信息的复杂系统。
信息加工理论的四个基本假设:
1)、形式的信息加工(formal information processes)
信息和信息加工能够看作“模式和对模式的操作”来研究。这种对信息的操作是通过一系列的规则(也可叫做算法或形式程序)来执行的,因为这种操作只与符号的形式有关,而与意义无关。认知科学家关注信息加工形式方面的原因主要有三个:
一、由于信息加工的形式化,使得尽管规则本身是有限的,但可产生无限的结果和行为;二、算法(形式)的执行无需对执行内容意义的理解,因此这一过程可以由机器完成,这为计算机与计算机程序提供了智力基础。三、最重要的一点,理解了系统的形式规则也就意味着理解了这个信息加工系统。
2)、形式加工过程的可表征性(formal processes can be representational)
为了理解信息加工我们将符号与他们的意义分离开来,但认知科学必须是有意义的理论化的,这样才是有用的。因此,认知科学通过表征来使符合和形式意义化,即符号和形式加工能够表征它们所代表的事物(“同构主义”,isomorphism),包括两层含义:一、符号能够准确的映射它所代表的真实世界物体(如字符串“11”可代表数字11);二、系统的形式信息加工方式应与它所代表的真实世界对信息的加工方式相同。
认知科学家通过分辨“符号的形式加工”和“符号与它所代表物体的表征关系”来了解信息加工。
3)、把形式加工与其物理基础相分离(seperating formal processes from their physical basis)
对信息加工的研究应该或在一定程度上必须独立于系统的物理和生理基础。
尽管人脑和机器的物理结构和特点不同,但在进行一些任务(如加减运算)时却使用着相同的算法。因此,为了理解为什么相同的算法能够同时在人脑和计算机中执行,我们必须独立于物理基础来定义这种算法。
4)、认知科学是基础科学(cognitive science is a basic science)
认知科学家寻求发现信息加工的高度一般和可解释的基本原则,即信息加工最本质的规律。
尽管人的思想和行为是很复杂多变的,受到多种文化和历史因素的影响,但认知科学家相信其基本加工过程存在着一致性。如对言语获得机制的解释,研究表明确实存在着“语言共性”(linguistic universal),它在儿童母语获得的过程中起着重要影响。
二.陈述性知识和程序性知识。
陈述性知识:是个人具有有意识地提取线索,因而能直接陈述的知识,这类知识用来回答世界是什么的问题。涉及静态性标准和事实表征,为处理过程中的惰性结构。
我们可以在陈述性知识的基础上进行很多的操作。我们可以把陈述性知识分为两类:命题和知觉表征。
程序性知识:个人没有有意识地提取线索,只能借助某种作业形式间接推测其存在的知识。它主要用来解决怎么办的问题。
两者的联系:
1、 程序性知识是以陈述性知识为基础的,涉及到陈述性知识使用的条件。程序性知识的前身是陈述性知识。事实上任何知识一开始都以陈述性知识出现,然后再通过一定的途径转化为程序性知识。
2、 程序性知识包含陈述性知识。
3、 陈述性知识和程序性知识是相互依存的,再使用过程中两者亦是相互作用的。陈述性知识是程序性知识的基础,程序性知识的获得离不开陈述性知识,潜在于大脑中由程序性知识转化而成的程序性知识又会对陈述性知识的获得有很大的促进作用。
差别:1、 人们运用程序性知识的过程是潜意识的,而运用陈述性知识的过程是有意识的。
2、 陈述性知识一般可以用语言进行表述。但是程序性知识往往无法用语言来表述。程序性知识一旦获得,它就成为人们潜在的能力,支配人们行为。
虽然陈述性知识和程序性知识的差别在了解认知科学的任务时非常有用,但是随着理论的发展,我们认为在使用两者的差别时要更加谨慎。
1、这两种知识可以权衡的,从而无法在事先**在信息处理系统中使用的是陈述性知识还是程序性知识。举个简单的例子来说,,如果你得到了一个可以使你驾车从a到b的信息,那么这个信息时程序性的还是陈述性的呢?也就是说当我们得到一些知识的时候,我们可能没办法知道这种知识的表征方式。
2、 我们对某一领域的知识建立结构的时候我们可能既用到陈述性知识,也用到程序性知识。陈述性知识和程序性知识之间存在的模糊性可能被认为是灵活性信息处理系统的重要条件。
关于这两个概念的未清楚事宜:
至今还没有确实的证据表明程序性知识和陈述性知识的差别是以下的哪种:
1、 在对我们的信息处理程序进行组织的过程中运用的直观上的差异;
2、 建立在人类神经系统中的功能性差异。
三.知识表征的方法,命题表征的实验证据,概念的语义网络表征。
1知识表征的方法有以下几种:命题表征,图式表征:包括概念图式和复杂图式(脚本、个人图式和自我图式),心理表象。
2命题表征。
存在疑问:1)知识是以自然语言来表征。我们拥有语言表征,并且可以表征无限的知识。从内省的观念来看,我们以自己的母语来思考。
2)也可能是一种更强大的内部命题表征。舌尖现象;可以轻易的为一件事物命名,但是很难给出准确的定义,显示:定义是以内部表征的方式表达;儿童在没有自然语言的情况下,仍然能够获得概念。
实验证据。sach(1967),支持内部命题表征理论。
让被试听一段话,然后再认句子。给出句子的时间有3种,原句子出现了0,40,80个音节以后。给出的句子有四类,一类是与原文完全一样,两类意思一样,但是句子结构变化,还有一类是意思不同。
结果发现,在80个音节(20-25s)以后,被试很少在句子4上犯错,但经常在句子2和3上出现错误。在此实验条件下,被试能够记住句子的意思,而没有记住语言形式。
解释:句子的意义以一种内在的非语言形式表征,它能够转换为多种语言形式。
3概念的语义网络。
语义网络:表征关于概念的语义学的一般知识而不是具体物体的事实。(例子:蔬菜和大豆)
语义的激活扩散模型:在任意时刻,网络中的结点处于某种激活水平,并且激活沿着连接通路在结点间扩散。当激活达到一定水平时,就会引起意识注意。
四个基本假设:激活同时扩散;激活在连接中进行分配;一个结点的激活迅速消失;不同的结点和连接有不同的激活能力。
激活扩散模型用来解释网络的加工过程,自动激活vs控制加工。在一个简单的分类任务中,比较过程从目标结点与测试结点的自动激活开始,激活沿着两个结点间所有联系通路平行扩散,激活的程度依赖通路的权重。从两个结点出来的一些激活通路会相交,形成连接两个结点的激活通路。
决定反应的控制过程监控激活程度,当超过阈限的时候,就会做出“是”反应。
概念的语义网络模型可以**启动效应和背景效应。如果先前的背景激活了任务需要的通路,概念信息加工可以得到促进。
实验证据:loftus和cole(1974)给被试一个高等级的类别名称和一个特征,让被试生成该类别拥有该特征的一个例子。如:
红色,汽车result消防车。两种情况:类别在特征之前给出,特征在类别之前给出。
结果发现,前一种情况下被试生成例子的速度更快。
解释:当呈现一个词后,激活扩散从该词开始,启动语义网络。与类别相联系的词少于与特征相联系的词,当先呈现类别时,效率更好。从特征发散的激活在更多的通路中变弱,并迅速减弱。
四.评述认知科学的机能主义假设。
首先说明一点,认知科学的机能主义假设不同于机能主义心理学。他一方面吸收机能心理学的一些思想,另一方面也是在心脑同一论的基础上发展起来的。在解释身心问题上,物理主义和行为主义都遇到一些无法克服的困难,但是促进了同一论的不断的发展,并在此基础上发展成为机能主义的心智哲学。
机能主义是对身心问题(如心理的实质,什么使痛成为痛)的重要解释之一。他是从机能的角度来看问题,强调心理活动的功能表现,并认为心智是机体和环境之间的中介。认为人的内部心理状态(如想法、需要)依赖于其在认知系统中的功能或者作用,而非他们的内部构造。
更确切地说,该理论认为,心理状态的身份,是由他和感觉刺激、其他心理状态以及行为的因果关系决定的。
认知科学的机能主义假设把认知科学从对心理是如何构成的研究中解放出来。认为每个人的心理本身是一个生理结构,但是它与心理的本质无根本联系,因此我们可以从生理活动的具体细节中进行抽象、发现与认知者心理直接相关,但无共同生理特征的心理活动的共同原则。如果机能主义的假设是正确的,那么认知的最基本的特征便是独立于神经学,心理状态不需要特殊的物质载体来解释。
根据机能主义,心理是一生理系统———拥有众多的内部状态——处于一系列可能外部状态的环境中。外部状态可导致内部状态的变化,内部状态的轻微浮动,产生内部状态变化进而产生外部行为。
关于心理的机能主义形式,一些是从图灵机的角度来阐述的,如pylyshyn。
当前,机能主义主要有以下形式,并试图结合图灵机进行初步的解释:
机械机能主义:
20世纪60初期,美国哲学家普特南陆续发表了一系列文章,围绕当时大家关心的机器和心身的关系问题阐述了功能主义的观点。机能主义中有一关键的概念:功能同构性,即有两个系统,如其中一系统的状态与另一系统的状态保持对应的功能关系,那么可以认为这两个系统是功能同构的。
普特南认为人是一台图灵机,人的心理状态就是图灵机的状态或这种状态的析取。人和计算机是功能同构的关系。
心理状态便是机器状态。具有心理生命的任何系统就是一复杂的图灵机。图灵机能够表征人类所能进行的任何信息加工过程。
如果如认知科学所言,我们生理上能进行信息加工系统所进行的过程,那么,在功能上讲,我们等同于某种图灵机。
对于一台图灵机讲,处于一定的机器状态,也就意味着处于一特定功能的生理状态。同样,对于人,处于一特定的心理状态,也意味着处于一特定功能的生理状态(可能是中枢神经系统的生理状态)。
机械机能主义认为,对于心理过程或状态的心理本质,所必要的不是特定的生理现实,而是他们在信息加工系统中的计算角色。因此,这种把功能关系归结为计算的功能主义又称之为计算的功能主义,他为人工智能的发展提供哲学上的论证。
评:回避了物理主义还原的困难(无法说明心理现象和属性的整合与突现),也避免了物理载体的复杂结构问题(可在大脑的神经生理基础上不完全清楚的条件下,从功能的角度来研究心智功能的大脑),但是,仍然存在问题。
问题:1、心理状态可能与神经生理的细节部分紧密联系,机械机能主义太过于自由。功能和结构具有紧密地关系,功能最终要由结构来解释。
功能分析是以一物具有某一功能为前提的,那么他为什么有这种功能,必须从微观结构来考察。
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