對認知系統描述的研究

萬浩里

（清華大學，北京 100084）

對認知系統描述的研究

萬浩里

（清華大學，北京 100084）

0 引言

研究系統外部的情況就必須能站在系統的外部,只局限于系統內部來討論系統與外界的相互作用是不可能的,這一點是顯而易見的。更進一步,如果只在系統的內部想得到對外部事物的結論,那么必將得到悖論、循環證明或者詭辯。比如數學中的“實無限”和“潛無限”問題,它們與數論和幾何中關于極限的要求相容。這一問題是目前數學公理體系之外的,數學家們試圖從數學內部來解決“實”和“潛”的問題是不可取的,這就是“無限悖論”產生的根源。實際上,在我們對“極限”的描述和認知中并不能分辨是“實”是“潛”的時候,也就是說無所謂“實”或者“潛”的問題。

本文認為:“存在、意識、認識”及它們的相互關系是認知科學的最基本的哲學問題。這個問題超出了認識的內部,而一般的哲學理論往往糾纏于認識的內部,自然也就難以解決。這個問題馬哲認識論對這個問題給出了圓滿的解答,即“存在(客觀存在)決定意識,認識來源于實踐”。在馬克思主義認識論中,“實踐”的觀點是至關重要的,實踐的觀點跳出了認知系統內部,從外部來考慮認知的由來、特點以及認知系統與外界的相互作用,這一點與本文的結論是完全一致的。

1 認知系統及描述

1.1 認知系統與世界相互作用的普遍模型

圖1 普遍模型

這個模型實際上是依照前面的討論對認知系統的范圍做了重新界定,突出強調了反映性。即如前所述,只要這個系統能夠反映世界的某些事物、某些方面,就可以認為它是一個認知系統。這可以使我們的討論范圍擴大到所有的反映物,因而具有了普遍性?？梢宰屛覀兡芤灾饾u添加限制的方式來獲得“智能”,降低我們研究出現偏差的可能性。

1.2 描述和反映

事物是指世界中所存在的物質(東西)或者所發生的事情。認知系統對世界的描述實質上是由對單個事物的描述所構成的。事物與認知系統顯然應有如下的關系:

圖2 描述和反映

事物的范疇也包含認知系統本身。反映和描述可以看作認知系統于被描述事物相互作用的兩個方面,事物反映在認知系統中,認知系統描述事物。事物與認知所得的結果有直接同一性,即直接的一對一的對應關系。如圖3所示:

圖3 描述和對應關系

事物的不同方面反映在認知系統中,同時這些反映也是認知系統對同一事物的描述。這些反映與事物的不同方面的特征直接對應,而從總體上來講,認知系統的描述與事物有直接對應的關系。

而且,認知系統對事物的描述反映只局限與認知系統能夠描述的方面,并不是事物的所有方面都能夠被認知系統所描述反映。而那些不能被認知系統描述的方面能不能被認知,對認知系統來說是沒有意義的,不存在的。但是,這并不能說明它們不存在,只不過它們的存在與否對認知系統來說沒有意義。

1.3 相互作用模型所反映的哲學觀點

哲學流派有兩種劃分方式,一種是可知論和不可知論,另外一種是唯物論和唯心論。一般的講,唯物論也是可知論,徹底的唯心論也屬于可知論。馬克思主義屬于可知論和唯物論;而目前西方的存在主義和人本主義則屬于唯心主義的范疇。

“存在”是哲學上的最基本的概念,對世界的本源是“主觀存在”還是“客觀存在”成為了唯物和唯心的分水嶺。“存在”對認知系統來講是必須承認的:描述對象不存在,則描述對象沒有意義;認知主體不存在,則認知主體沒有意義;總之,不存在則沒有任何意義。而世界的本源問題,從認知系統模型看來,系統內部的存在,即主觀存在來源于對系統外部的客觀存在的描述,而不會憑空產生(即使憑空產生也因為沒有與實際的聯系而沒有意義)。所以,世界的本源是客觀存在。

沿著上面的思路,我們也可以得出事物普遍聯系的觀點。因為任何一個完全孤立的系統在認知上是毫無意義的,它將永遠不被察覺,永遠不被認知。而一個孤立的系統也是這樣,它對其它系統沒有意義,而其它系統對它也沒有意義。所以,如果事物是存在的,有意義的,則這樣的事物與我們之間必然是相互聯系著的。因而,可以說世界是普遍聯系的。(普遍聯系、對立統一和發展的觀點是辯證唯物主義的基本內容。)

2 描述結構

2.1 單次描述

單獨的一次描述,是具有一定的不確定性的。比如描述某個物體的長度,用目測只能得到一個大概的長度;即使用尺子測量,結果肯定也是具有一定的誤差的。在測量過程中由于尺子的刻度有限,所產生的誤差是不可避免;同時在描述的過程中,作為描述主體的我們自己是否有變化,尺子有沒有變化,被描述的事物自己有沒有發生變化,這些也會影響到我們描述的精確性,使得我們的描述帶有了一定的不確定性。

2.2 同一認知主體的不同描述之間

這時我們真正要完全面對描述的不確定性以及描述主體、工具、對象發生變化所產生的影響。一方面,由前面的討論可知,描述是具有一定的不確定性的,即使所描述的事物不發生任何變化,兩次描述也未必能完全相同。這要求我們在認知或者辨識過程中克服一定的不確定性。另一方面,我們在考慮測量結果時,作為描述主體的我們自己是否有變化,尺子有沒有變化,被描述的事物自己有沒有發生變化,環境是否發生變化。在通常情況下我們事實上都默認這些因素保持穩定。那么,如果這些因素發生變化了呢?如果這些變化認知系統可以察覺,那么系統也許可以做一定的修正。事實上,在許多情況下,這些變化認知系統根本無法察覺,那么認知系統就只能認為變化前后的情形是等價的,或者說是沒有變化的,這一特點本文稱之為等價性。

3 認知的正確性問題

認知是描述以及在描述之上進行推理思辨的概念層結果。描述可能有偏差,推理思辨的過程中更有可能會出現問題。另一方面,認知的來源不僅限于認知系統自身,也可以來自于其它認知系統的轉述傳播。在這個過程中,其它系統的認知的正確性以及轉述傳播過程都會影響到系統的這部分認知的正確。

那么如何來判定認知的正確與否呢?接下來我們將通過對認知的概念層特點和實踐特點來回答這一問題。

3.1 認知系統的基本問題

真理問題和同一性問題一起可以統稱為正確性問題,就是認知為何正確的問題:正確無矛盾而且符合客觀實際。

理論是其所討論的范圍內系統化的、嚴密的認知和概念層表述。真理問題實際上要解決的是理論能否被證明正確的問題。千百年來,理論前提正確,沒有悖論則正確,這條規律被人們想當然的使用著。但是上個世紀,數學中歌德爾定理的出現使得數學公理化學派的目標完全落空,同時也讓人們開始懷疑理論的正確性能否被證明的問題。

一般的,我們認為理論應該是沒有矛盾存在的,也就是理論中不應該有相悖的結論發生,這一點是顯見的。更進一步,隨著理論的發展,我們要求理論越來越完備。即要求理論的完備性,要求理論對所討論的范圍、范疇內的問題都應該涉及到。

這樣,我們就避開了理論的正確性證明的問題,而直接給出具有正確性特點的理論是唯一的,部分的解決了這一問題。歌德爾定理實際上埋葬了從數學理論出發來來解釋一切自然規律的天真想法。理論內部存在不可被證明的命題,并不能說明理論本身不能被證明。這并不與本文所進行的討論矛盾,但是卻與公理化所設想的“完備性”格格不入,而真理卻因為它的唯一性,應是可以被證明的。

3.2 認知的局限

下面我們通過兩個問題來討論認知的局限性問題。

1)運動和無限的悖論

運動悖論是也就是“芝諾悖論”,即“飛矢不能達目的,靜矢不能射出”,或者“亞其爾追不上烏龜”。芝諾悖論看是荒謬,但是歷史上各種學派學者的解釋都沒有大家的公認。芝諾悖論實際上就是數學上的無限悖論,是由于對運動過程的無限分割后,對無限的看法不同所引起的。

運動悖論與我們如何描述運動、認識運動密切相關,實際上是一個認知問題。在認知系統對運動的描述過程中,即使用盡一切手段,并不可能、并不會將運動無限分割開來,來觀察是“實無限”還是“潛無限”。這說明運動的“實無限”和“潛無限”的問題屬于認知之外的問題,并不可能被我們認知,沒有深究的必要。也就是無所謂“實”或者“潛”,無限就是無限本身。

上面對無限的討論實際上反映了一個問題:我們的認知限于我們的描述。對于不能被描述的事物,是屬于認知之外的,在認知內部是不可能得到認知外部的知識的。

2)我們的認知限于我們的描述

前面討論了對于不能被描述的事物不能被認知系統認知,還可以認為“對于認知系統沒有描述的事物,對認知系統也是不可知的”。這一點實際上是顯而易見的,本文就不再贅述了。

以上的討論反映了認知局限性的一個方面。另外一方面,認知還局限于描述或者認知主體所處的環境條件。

4 結束語

本文通過對認知系統和認知的重新界定,緊緊圍繞“描述”展開了討論。

在哲學上,從“可知論”開始,對馬克思主義哲學的基本觀點逐一驗證。唯物認識論的核心就是“實踐的觀點”,本文的核心-“描述”實際上也是一種實踐,它也處處體現著實踐的特點。事實上,本文是與唯物認識論相通的。

對于認知科學本身來講:本文通過對描述結構的探討,對認知中的“不確定性”和體現出的“等價性”,以及“對應關系”進行了比較深入的探討;在概念結構上,本文第一次提出“概念特征與感知信號直接對應”的觀點,深入討論了概念與特征間的相互關系,并證明了“概念未必能精確定義”,徹底推翻了符合主義中“概念是對事物精確定義”的觀點;在概念層上,還對概念層上的語言特征進行了簡單的討論;最后本文還圍繞認知的正確性和局限性進行了比較詳盡的討論。

總體來講,本文試圖以一種全新的觀點對認知系統的各個方面進行探討。由于篇幅所限,本文還沒有對認知系統的目的性、認知過程以及其對其它科學,尤其是物理學展開討論。但毫無疑問的是,認知科學與正確的哲學相結合、融合,必將極大的推動哲學、認知科學自身,以及數學、物理的相關學科的認識的深化和發展,成為推動人類社會進步的強大力量。

[1]杜. 現代數學引論[M]. 北京: 北京大學出版社, 1995.

[2]林堯瑞, 馬少平. 人工智能導論[M]. 北京: 清華大學出版社, 1989.

[3]石純一, 黃昌寧, 王家欽. 人工智能原理[M]. 北京: 清華大學出版社, 1993.

[4]高隆昌. 數學及其認識[M]. 北京: 高等教育出版社. 海德堡: 施普林格出版社. 2001.

[5]張楚廷. 數學文化[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.

Study on the description in cognition systems

WAN Hao-li

認知系統最根本的功能是描述認知、獲得信息，范圍不應局限于物理符號系統?；谏鲜稣J識，提出了一個以“描述”為核心的認知系統普遍模型，并簡單推證了馬哲認識論的基本觀點。認知系統通過描述建立其內部表示與外部事物的對應關系，在描述的過程中不可避免的存在一定的“不確定性”，并由此引出了描述的“等價性”的特點。本文還討論了概念層和語言的一些特點，以及認知的正確性和局限性。

認知；認知系統；不確定性；描述；概念；認知局限

萬浩里(1979－),男,陜西榆林人,中級軟件設計師,本科,研究方向為認知科學。

TP3，B7

A

1009-0134(2011)1(上)-0164-03

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.1(上).50

2010-10-07