认知科学的一些基础理论问题课件.ppt
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1、认知科学的一些基础理论问题北京师范大学哲学系 1谢谢观赏2019-8-18一、认知科学概况一、认知科学概况认知科学是认知科学是以研究人类认知过程、智能和以研究人类认知过程、智能和智能系统、大脑和心灵内在运行机制的一智能系统、大脑和心灵内在运行机制的一门学科。门学科。2020世纪世纪7070年代年代(50(50年代?年代?)兴起,是兴起,是心理学、心理学、语言学、神经生理学、计算机科学、哲学语言学、神经生理学、计算机科学、哲学和人类学的交叉学科。和人类学的交叉学科。2谢谢观赏2019-8-18认知科学不同的研究进路认知科学不同的研究进路认知科学依据不同的问题领域和研究方法划认知科学依据不同的问题
2、领域和研究方法划分为不同的研究进路分为不同的研究进路 心理学进路心理学进路语言学进路语言学进路生物物理学进路生物物理学进路神经生理学进路神经生理学进路人工智能进路人工智能进路广义进化论进路广义进化论进路复杂性科学进路复杂性科学进路3谢谢观赏2019-8-18认知科学的学科建制化认知科学的学科建制化最近二十年,认知科学的学科建制化步伐加快:最近二十年,认知科学的学科建制化步伐加快:哈佛大学等院校相继建立了认知科学研究机构,哈佛大学等院校相继建立了认知科学研究机构,MIT成立了世界上第一个认知科学系,成立了世界上第一个认知科学系,1986年年加州大学圣地亚哥分校设立第一个认知科学博加州大学圣地亚哥
3、分校设立第一个认知科学博士学位。士学位。以以“认知科学认知科学”为名义的期刊杂志也相继问世。为名义的期刊杂志也相继问世。4谢谢观赏2019-8-18认知科学的起源认知科学的起源认知科学起源于不同学科领域,特别是:认知科学起源于不同学科领域,特别是:图灵机概念的产生图灵机概念的产生人工智能研究的兴起人工智能研究的兴起心灵哲学中以普特南(心灵哲学中以普特南(H.PutnamH.Putnam)和福多和福多(J.FodorJ.Fodor)为代表的为代表的“功能主义功能主义”理论的确理论的确立立心理学和语言学乔姆斯基(心理学和语言学乔姆斯基(A.N.A.N.ChomskyChomsky)等等反对激进行为
4、主义的反对激进行为主义的“认知革命认知革命”5谢谢观赏2019-8-18认知科学所引发的一些基础问题成为认知科学所引发的一些基础问题成为20-2120-21世世纪之交涉及领域广泛、争论最为激烈的世界性纪之交涉及领域广泛、争论最为激烈的世界性的科学和哲学的热点问题。的科学和哲学的热点问题。认知科学不同的研究进路,也决定了关于它的认知科学不同的研究进路,也决定了关于它的哲学观念上的巨大分歧和各种研究范式的激烈哲学观念上的巨大分歧和各种研究范式的激烈竞争竞争 。6谢谢观赏2019-8-18二、认知科学的二、认知科学的几个基础理论问题几个基础理论问题这这里里的的基基础础理理论论问问题题涉涉及及哲哲学学
5、,拟拟从从以以下下几几个方面展开讨论:个方面展开讨论:心灵哲学心灵哲学人工智能的基础假设和工作范式人工智能的基础假设和工作范式认知科学中的计算主义研究纲领认知科学中的计算主义研究纲领7谢谢观赏2019-8-18(一)心灵哲学(philosophy of mind)当代心灵哲学的研究从大的方面讲,主要是围当代心灵哲学的研究从大的方面讲,主要是围绕着心身关系、意向性、意识等问题展开。绕着心身关系、意向性、意识等问题展开。8谢谢观赏2019-8-181 1、心身关系问题、心身关系问题心身关系问题是一个古老的哲学问题。当心身关系问题是一个古老的哲学问题。当代心灵哲学主要涉及心的本体论研究和心身因代心灵
6、哲学主要涉及心的本体论研究和心身因果作用研究两个方面。果作用研究两个方面。9谢谢观赏2019-8-18(1 1)关于心的本体论问题)关于心的本体论问题以笛卡尔为代表的传统观点是心身实体二以笛卡尔为代表的传统观点是心身实体二元论。元论。与心身二元论不同,当代心灵哲学家大多与心身二元论不同,当代心灵哲学家大多持有实体唯物主义立场,并试图在自然主持有实体唯物主义立场,并试图在自然主义的框架之内对心的本体论地位和心身因义的框架之内对心的本体论地位和心身因果作用问题做出回答。果作用问题做出回答。10谢谢观赏2019-8-182020世纪上半叶以来,关于心的本体论研究经历世纪上半叶以来,关于心的本体论研究
7、经历了多个理论流派的兴衰了多个理论流派的兴衰以以RyleRyle和和HempelHempel为代表的行为主义为代表的行为主义以以SmartSmart和和PlacePlace等人为代表的心身类型同一论等人为代表的心身类型同一论以以PutnamPutnam、FodorFodor为代表的功能主义等。为代表的功能主义等。11谢谢观赏2019-8-18从从心心身身类类型型同同一一论论到到功功能能主主义义的的发发展展反反映映了了由由还还原原的的强强物物理理主主义义到到非非还还原原的的弱弱物物理理主主义义的转变。的转变。转转变变过过程程中中,DavidsonDavidson提提出出了了作作为为非非还还原原的
8、的物理主义基础的心身附随关系思想。物理主义基础的心身附随关系思想。PutnamPutnam基基于于功功能能主主义义提提出出了了心心理理状状态态多多重重实实现论题。现论题。12谢谢观赏2019-8-18(2 2)心身因果作用问题)心身因果作用问题心心身身因因果果作作用用有有三三个个方方向向:身身心心、心心身身、心心心。心。引引起起较较多多争争论论的的是是第第二二和和第第三三个个方方向向,主主要要是是讨讨论论在在因因果果闭闭合合的的物物理理世世界界中中,心心理理现现象象如如何何具有因果效力的问题。具有因果效力的问题。13谢谢观赏2019-8-18心身因果作用问题的理解心身因果作用问题的理解以以Ja
9、cksonJackson为为代代表表的的副副现现象象主主义义,将将心心理理现现象象看看作作是是完完全全没没有有因因果果效效力力的的,是是附附加加在在大大脑的某些物理过程之上的一种脑的某些物理过程之上的一种“副现象副现象”。以以DavidsonDavidson为为代代表表的的反反常常的的一一元元论论,以以心心身身同一论和心身附随关系为基础。同一论和心身附随关系为基础。14谢谢观赏2019-8-18以以Fodor,Fodor,PylyshynPylyshyn为为代代表表的的符符号号计计算算主主义义,强强调调具具有有语语义义内内容容、同同时时又又得得到到物物理理实实现现的的表表征(或符号)计算的因果
10、解释理论。征(或符号)计算的因果解释理论。以以KimKim为代表的心身局域还原论等。为代表的心身局域还原论等。15谢谢观赏2019-8-182、意向性问题意意向向性性问问题题是是当当代代心心灵灵哲哲学学最最为为困困难难的的两两个个问问题之一(另一个是意识问题)题之一(另一个是意识问题)现现象象学学家家BrentanoBrentano将将意意向向性性看看作作是是心心理理现现象象与与物物理理现现象象区区分分的的标标志志,“意意向向使使心心灵灵指指向向某某个个对象对象”。他认为唯物主义是不能解释意向性的。他认为唯物主义是不能解释意向性的。16谢谢观赏2019-8-18尼采在权力意志中指出注意某事并找
11、出一个原因,这意味着,在其中注意某事并找出一个原因,这意味着,在其中寻找有意向者,寻找一个主体,一个行为者,寻找有意向者,寻找一个主体,一个行为者,每个事件都是一个行为,人们习惯在一切事件每个事件都是一个行为,人们习惯在一切事件中都发现有意向。中都发现有意向。人类所有行为都是关于某物或某对象的,人类所有行为都是关于某物或某对象的,“我我们清楚我们在做什么们清楚我们在做什么”,我们有信念、愿望、,我们有信念、愿望、倾向等。倾向等。动物是否也有此习惯呢?动物是否也有此习惯呢?17谢谢观赏2019-8-18心灵的意向性心灵的意向性主要涉及三方面问题:主要涉及三方面问题:意向心理状态的实在性问题意向心
12、理状态的实在性问题意向内容的关系性质问题意向内容的关系性质问题意向性的自然化问题意向性的自然化问题18谢谢观赏2019-8-18(1 1)意向心理状态的)意向心理状态的实在性问题实在性问题对对于于信信念念、愿愿望望等等意意向向心心理理状状态态是是否否是是实实在在的的,它它们们是是否否与与我我们们的的常常识识心心理理学学的的概概括括相相一致,目前有三种不同的解决方向:一致,目前有三种不同的解决方向:19谢谢观赏2019-8-181 1)以)以FodorFodor为代表的意向实在论为代表的意向实在论认为命题态度等意向心理状态是在物理系统中认为命题态度等意向心理状态是在物理系统中得到实现的,是具有语
13、义性质和因果效力的状得到实现的,是具有语义性质和因果效力的状态。态。20谢谢观赏2019-8-182 2)以)以Paul Paul ChurchlandChurchland、Patricia Patricia Churchland Churchland 和和 StichStich为代表的取消主义为代表的取消主义他们认为,我们关于心的常识看法是错误的,他们认为,我们关于心的常识看法是错误的,常识看法对信念、愿望等意向心理状态的错误常识看法对信念、愿望等意向心理状态的错误预设,终将随着神经科学或认知科学的发展而预设,终将随着神经科学或认知科学的发展而被取消。被取消。21谢谢观赏2019-8-183
14、 3)以以DennettDennett为为代代表表的的“拟拟人人化化的的意意向向立立场场”是工具主义的:是工具主义的:一一方方面面肯肯定定意意向向心心理理状状态态在在行行为为解解释释与与预预测测中中的的重重要要作作用用,另另一一方方面面又又认认为为它它们们并并非非真真实的内部状态。实的内部状态。22谢谢观赏2019-8-18“意向性立场把一个实体(人、动物、人造意向性立场把一个实体(人、动物、人造物等)看作似乎是一个理性的自主体,通过物等)看作似乎是一个理性的自主体,通过考虑自己的信念、愿望来对行动加以选择,考虑自己的信念、愿望来对行动加以选择,这是一种拟人化的立场这是一种拟人化的立场”。他认
15、为,对下国际象棋的计算机采取意向性他认为,对下国际象棋的计算机采取意向性立场是有效的。立场是有效的。23谢谢观赏2019-8-18(2 2)意向内容与外部世界)意向内容与外部世界的关系问题的关系问题SearleSearle认认为为,意意向向状状态态具具有有内内在在的的表表达达能能力力,即即有有“所所指指内内容容”,它它们们总总能能把把心心灵灵同同这这个个世界或种种可能世界联系起来。世界或种种可能世界联系起来。24谢谢观赏2019-8-181 1)以以BlockBlock、DevittDevitt和和LycanLycan等等人人为为代代表表的的内内在在论论主主张张,外外部部世世界界的的存存在在与
16、与变变化化对对于于意意向向内内容的确定不具有实质性意义。容的确定不具有实质性意义。2 2)以以PutnamPutnam和和BurgeBurge为为代代表表的的外外在在论论主主张张,心心与与世世界界的的关关系系对对于于意意向向内内容容的的确确定定具具有有实实质质性性意义。意义。25谢谢观赏2019-8-183 3)FodorFodor一方面主张方法论的个体主义,认为一方面主张方法论的个体主义,认为在对行为的心理学解释上,真正具有因果相关在对行为的心理学解释上,真正具有因果相关性的是不同个体心理状态的内在性质。另一方性的是不同个体心理状态的内在性质。另一方面希望将考虑语义学的外在论与个体主义结合面
17、希望将考虑语义学的外在论与个体主义结合起来。起来。26谢谢观赏2019-8-18(3 3)意向性的自然化问题)意向性的自然化问题意向性自然化问题有两种解决方案:意向性自然化问题有两种解决方案:1 1)以以DretskeDretske和和FodorFodor为为代代表表的的因因果果论论,将将意意向关系自然化为因果关系。;向关系自然化为因果关系。;2 2)以以MillikanMillikan和和BogdanBogdan等等人人为为代代表表的的目目的的论论,将将意意向向关关系系归归结结为为以以生生物物进进化化机机制制为为基基础础的的目目的的相相关关性性(环环境境与与心心,与与生生物物有有机机体体的的
18、目目的相关性)的相关性)。27谢谢观赏2019-8-183、意识问题意意识识问问题题一一直直是是心心灵灵哲哲学学研研究究中中最最为为困困难难的的问题之一问题之一。科科学学和和哲哲学学研研究究中中的的意意识识主主要要是是觉觉知知,是是与与感感知知、认认识识、相相信信、想想象象、记记忆忆和和体体验验等等相相伴的有意识的心脑活动及其特征。伴的有意识的心脑活动及其特征。28谢谢观赏2019-8-18LevineLevine曾于曾于8080年代提出年代提出“解释的鸿沟解释的鸿沟”的概念:的概念:关于大脑的物理的或功能的解释和理解与我们关于大脑的物理的或功能的解释和理解与我们关于意识经验的解释和理解之间有
19、一条难以填关于意识经验的解释和理解之间有一条难以填平的鸿沟。平的鸿沟。意识经验不能通过我们对大脑的物理的或功能意识经验不能通过我们对大脑的物理的或功能的理解而得到解释。的理解而得到解释。29谢谢观赏2019-8-18有哲学家认为,之所以存在这一鸿沟,是因为有哲学家认为,之所以存在这一鸿沟,是因为自然科学的发展还没有给予我们解释意识现象自然科学的发展还没有给予我们解释意识现象所需的概念,而随着科学的发展,这一鸿沟有所需的概念,而随着科学的发展,这一鸿沟有望填平。望填平。也有哲学家认为这一鸿沟是根本不可能填平的。也有哲学家认为这一鸿沟是根本不可能填平的。持这种看法的人对此做出了两种不同的解释。持这
20、种看法的人对此做出了两种不同的解释。30谢谢观赏2019-8-18以以McGinnMcGinn为代表的哲学家将鸿沟的存在归因于为代表的哲学家将鸿沟的存在归因于我们心灵自身的认识能力的限度。我们心灵自身的认识能力的限度。以以JacksonJackson、Levine Levine 和和 CharlmesCharlmes等人为代表等人为代表的另一些哲学家则认为,对一个现象的科学解的另一些哲学家则认为,对一个现象的科学解释依赖于对这一现象进行物理的或功能的概念释依赖于对这一现象进行物理的或功能的概念分析,而无论我们对意识做出怎样的物理的或分析,而无论我们对意识做出怎样的物理的或功能的解释,我们都并没
21、有解释意识或感觉本功能的解释,我们都并没有解释意识或感觉本身,因此这条鸿沟不可填平。身,因此这条鸿沟不可填平。31谢谢观赏2019-8-18LevineLevine主主张张意意识识现现象象与与物物理理现现象象之之间间解解释释上上的的鸿沟是知识论上的,而不是形而上学的。鸿沟是知识论上的,而不是形而上学的。而而JacksonJackson和和CharlmesCharlmes则则持持有有对对意意识识的的性性质质二二元元论论看看法法,认认为为意意识识现现象象与与物物理理现现象象之之间间的的解解释释的的鸿鸿沟沟具具有有形形而而上上学学的的意意义义,表表明明意意识识现现象象并非附随于物理现象。并非附随于物
22、理现象。32谢谢观赏2019-8-184.心灵是否是涉身的?Mark Johnson总结总结3030年来认知科学的成就对年来认知科学的成就对传统哲学的挑战时说,认知科学的三大发现是:传统哲学的挑战时说,认知科学的三大发现是:心灵本质上是涉身的;心灵本质上是涉身的;思想大部分是无意识的;思想大部分是无意识的;抽象概念大多是隐喻的。抽象概念大多是隐喻的。33谢谢观赏2019-8-187070年代以前是基于理性主义的符号运算传统。年代以前是基于理性主义的符号运算传统。7070年代以后,人们认识到,年代以后,人们认识到,“理性绝不是宇宙理性绝不是宇宙的先验特征,理性也不是与身体无关的人类心的先验特征,
23、理性也不是与身体无关的人类心灵的先验特征。灵的先验特征。心灵依赖于身体的生理结构,是由人的身体的心灵依赖于身体的生理结构,是由人的身体的特殊性质,由人脑的神经结构的特殊细节,由特殊性质,由人脑的神经结构的特殊细节,由我们在世界中的日常举止的特殊情况塑造的,我们在世界中的日常举止的特殊情况塑造的,理性、心灵、概念、推理、思维等都是涉身的。理性、心灵、概念、推理、思维等都是涉身的。”34谢谢观赏2019-8-185.5.思维的模块性问题思维的模块性问题:FodorFodor的的思思维维非非模模块块性性主主张张和和以以ToobyTooby和和CosmidesCosmides为为代代表表的的进进化化心
24、心理理学学家家关关于于思思维维的的社社会模块假说之间的争论。会模块假说之间的争论。此外还有他心知问题、理性能力问题等等。此外还有他心知问题、理性能力问题等等。35谢谢观赏2019-8-18(二)人工智能的基础假设和工作范式19561956年达特茅斯会议正式使用年达特茅斯会议正式使用“人工智能人工智能”术语。术语。为期两个月的会议的目标是,致力于开发为期两个月的会议的目标是,致力于开发像人那样思维的人工系统。像人那样思维的人工系统。半个世纪以来,半个世纪以来,人工智能成为认知科学的人工智能成为认知科学的“智力智力内核内核”。36谢谢观赏2019-8-18人工智能的最初目标人工智能的最初目标实现了
25、吗?实现了吗?早在早在 1965 1965年,认知科学的领袖人物西蒙年,认知科学的领袖人物西蒙(H.A.SimonH.A.Simon)就曾预言就曾预言“在在2020年内,机器将年内,机器将能做人所能做的一切能做人所能做的一切”。明斯基(明斯基(M.M.MinskyMinsky)19771977年预言:年预言:“在一代在一代人之内,创造人之内,创造人工智能人工智能的问题将会基本的问题将会基本解决解决”。37谢谢观赏2019-8-181.1.今日人工智能今日人工智能机器人足球机器人足球大深蓝、小深蓝大深蓝、小深蓝具有自主性的智能机器人具有自主性的智能机器人人工生命人工生命人工意识人工意识计算心灵计
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