张怡
论信息的随附性特征
张怡
信息的基本特点是必须依赖于载体而存在,这种依赖性在本体论意义上是随附于载体上,其基本理由有三点:第一,两个物理载体的属性如果存在着物理意义上的不可分辨性,那么载体之上随附的信息也是不可分辨的;第二,信息与载体之间具有典型的不对称性;第三,从不可分辨性和不对称性中我们可以进一步得到信息具有多重实现现象。信息随附性特征的哲学意义在于揭示了,信息在本体论意义上是一种随附性存在,在认识论意义上它是随附于科学。
信息;随附性;载体;信息哲学
最近受邬焜先生的邀请参加《哲学分析》论坛,由此再一次仔细拜读了邬焜先生关于信息哲学方面的一些文章,颇受启发。对于邬焜先生近三十年坚持不懈地从事信息哲学体系建构的精神由衷敬佩,笔者也一直喜欢对信息有关方面进行哲学思考,但都是在应用层面,从未去仔细思考信息哲学能否成为“第一哲学”的问题。然而,拜读邬焜先生的一些文章与著作后,一些曾经思考过的关于信息方面的哲学问题又油然而生:“信息究竟是什么?”“信息具有什么样的属性?”“信息能否独立于物质载体?或者更宽泛一点讲,能否独立于任何媒体而存在?”这些问题的产生源于邬焜先生信息哲学体系构建所设定的逻辑前提。
邬焜先生在多篇论文和著作中提出,我们现在的哲学体系中关于存在领域的分割存在着不合理性。在他看来,不管是传统的唯物主义一元观点,还是列宁的物质定义在对存在问题的理解上,都预设了世界可以分为物质和精神两大领域,其核心概念是客观存在。而这些预设又衍生而得到两个未经科学考察或逻辑论证的先验等式:存在=物质+精神,客观实在=客观存在=物质。这种关于存在领域分割的方式因信息理论的出现,特别是信息哲学的产生而显示出其局限性。他提出:“如果我们假设:客观的=P,实在的=Q,那么,客观的反题‘主观的’就是劭P……;实在的反题‘不实在的’就是劭Q……,我们可以得到六个逻辑公式:
除去后面两个违反形式逻辑的‘不矛盾律’的‘永假公式’,我们将其余四个公式所对应的字面含义分列如下:
P∧Q=客观实在
P∧劭Q=客观不实在
劭P∧Q=主观实在
劭P∧劭Q=主观不实在。”①邬焜:《信息哲学——理论、体系、方法》,北京:商务印书馆2005年版,第35页。
根据这样的逻辑设定,客观实在指称物质,客观不实在指称客观事物间反映的内容,主观实在没有实际的指称对象,主观不实在指意识和精神之类的现象。由于客观不实在是间接地反映了事物的存在,因此它可以被理解为间接存在。作为主观不实在的意识和精神之类的现象,从反映内容看,也是间接反映了存在,因此也属于间接存在范畴。这样,存在就只有直接与间接之分,如果引入信息的概念,就可以用信息来标志间接存在。
仅从数理逻辑的形式推理上看,邬焜先生为信息哲学体系构建设定的逻辑前提似乎没有问题。但是进入语义层面考虑,这种推理又存在着一些值得商榷的地方。“客观实在”,在中国传统哲学思想体系中是没有这种说法的,也就是说,它是外国哲学体系中的语词。在英语中客观实在表达为objective reality,表达的是一类不依赖于主体而存在的实在的形态,并用形容词objective修饰名词reality的语法方式构成,在语义上它并不是客观与实在的逻辑合取关系,而是通过修饰关系指称一类实在。但是,汉语中不存在语词的词根变化现象,因此翻译成中文时,根据中文可以用名词修饰名词的使用习惯,objective reality不必译为“客观的实在”,而可以直接说“客观实在”。所以,P与Q一旦赋予语义,那么“P∧Q=客观实在”就存在语义逻辑问题。我国古代公孙龙之所以能够提出“白马非马”的诡辩命题,其中一个重要的原因就是因为中国语言的这种语用习惯会带来语义问题,从而构造了这样的诡辩命题。
从语义上看,西方哲学传统中Reality(实在)的哲学含义有多重性,它有时指的是存在(Being)的意思,包含着世界中的一切,有时也是指与现象对立的那种存在本质——当然,从认识论上讲它指的是不依赖于我们的意识和意志的客观存在。尽管哲学的立场不同可以导致实在的含义相差很大,但是在语义上它指称的还是一类特殊对象。一般来讲,当我们指称一类对象时,不应该引入其他中间过渡语词,否则会造成语义上恶的无限性。邬焜先生为了给信息预留存在领域的位置,对存在领域的重新分割却引入了直接和间接的术语来表达存在的类型,他说:“把实在和直接存在看成是同等程度的概念,把不实在和间接存在看成是同等程度的概念。从间接存在的角度来看,间接存在是直接存在的反映(广义的),从直接存在的角度来看,间接存在是直接存在的显示。”①邬焜:《信息哲学——理论、体系、方法》,第38页。这样,我们便可以把直接存在理解为物质范畴的具体规定,而间接存在则可以用现代科学中的“信息”概念来规定。
从语言哲学上讲,引入“直接”与“间接”等术语事实上是引入了一种语境。如果我们不能讲清直接和间接的具体含义,特别是不能讲清间接的具体路径时,我们无法理解间接存在在本体论上是怎么一回事。关于这个问题,中国人民大学张辑哲教授也曾提出异议。②张辑哲:《虚实间的精灵:关于信息本质的哲学思考》,载《档案学通讯》,2004年第6期。美国当代著名的科学哲学家帕特里克·苏佩斯(Patrick Suppes)曾经对身心问题持强还原论给出这样一个评价:某类实体X还原到另一类实体Y,如果不能够提供关于实体X的理论、实体Y的理论以及可以称之为还原的这种理论内在关系,那是没有意义的。③帕特里克·苏佩斯:《科学结构的表征与不变性》,成素梅译,上海:上海译文出版社2015年版,第7页。德国结构主义代表莫林(C.U.Moulines)也明确地提出:“对我来讲似乎非常清楚,除非我们能够考虑用理论去处理某类实体以及它们的形式和内容,否则我们是不能够充分地讨论任何实体间可能的本体论关系的。”④C.U.Moulines,“Ontology,Reduction,Emergence:A General Frame”,Synthese,Vol.151,2006,pp.313-323.虽然这两位哲学家都是围绕着还原论来谈的,但事实上也是可以类比地用在这个问题的思考上。当我们在本体论层面去考虑一类现象与另一类构成直接或间接关系时,如果不能讲清直接或间接的具体过程,这种直接与间接的引入就会产生问题。比如,邬焜先生认为“水中月”就是间接地反映了月亮存在的信息。但是,正因为是间接,所以就产生了“水中月”的判别问题。我们可以用LED光源做成一个“月亮”,让它产生所谓的“水中月”。于是,我们必须进行甄别,然而这种甄别工作从逻辑上讲是无穷多的。从另一方面去考虑,如果我们想讲清直接与间接关系,那么又会发现那是一个依赖于“直接与间接”理论的问题,也就是科学哲学中讲的T-dependent的问题。它也是一个逻辑上无穷倒退的问题。所以,从语义上讲我们一般不能简单地引入中间过渡语词来指称某类对象。
如果我们不能够简单地引入直接与间接等不明确的术语来指称信息,那么信息含义究竟是什么?它究竟有些什么本质特征?虽然我们很难给信息一个明确的定义,但是有一点是学界所肯定的,即它无所不在、具有客观性。控制论创始人维纳(N. Wiener)的经典表述非常能够说明这一点:“信息就是信息,不是物质,也不是能量。”信息的本质之所以难以把握,主要是因为信息既是客观的,但在现实中又找不到类似于物质那样的具体独立形态。所以,不少哲学家和科学家给出的定义是:信息是对事物运动的状态和方式的表征。但是从现象上看,信息的存在必须依赖于一个特定的载体,没有载体,就没有信息存在的“场所”,从而也无信息可言。所以,信息存在的前提条件是信息对载体的依赖性。如果我们能够从理论上说明信息对载体的依赖性究竟是怎么一回事,那么在一定程度上也就说明了信息究竟是什么了。
在日常生活中,我们常见的一个基本现象是,一个事物是否存在或者是否具有某种属性往往依赖于或决定于其他某种事物的存在以及其他事物有何种属性。也许正是这种原因使得我们认识主体可以用一种事物来解释另一事物。在当代哲学中,对依赖性的哲学规定在身心问题上讨论得最多。本文想借用心灵哲学中的随附性(supervenience)概念来讨论信息对载体的依赖性关系,从而给信息一个合理的本体论解释。
如果我们认为下列说法是合理的,即根据一个事物可以说明另一个事物的主要原因是事物之间存在着一种依赖性和决定性关系,那么,从直观上讲,事实的依赖性(决定性)就可以用属性的依赖性(决定性)来加以理解,甚至属性的依赖性(决定性)可以用状态的依赖性(决定性)加以理解。在心灵哲学中属性的依赖性关系被当代物理主义看成是一种随附性关系,而所谓随附性也就是指属性的种类之间的一种关系。在当代心灵哲学中,对随附性有着不同的理解,美国当代哲学家金在权(Kim Jaegwon)曾把它归纳为三种类型:弱随附性、强随附性和全体随附性。①金在权:《随附性的种种概念》,载高新民、储昭华主编:《心灵哲学》,北京:商务印书馆2008年版,第203页。后来,不少学者认为全体随附性更弱于弱随附性。所以,本文想从弱和强两个方面对信息的随附性进行一些研究。
弱随附性内涵最早是由美国当代最活跃的哲学家戴维森(Donald Herbert Davidson)提出。他认为,身心关系有一定的因果关系,但是又存在着不对称性。物理因素变化可以引起心理因素的相应变化,然而心智又有自主性因而又不完全服从物理的因果关系。他从黑尔(R.M.Hare)那里借用了随附性这个概念来表达这种既依赖又独立的现象。戴维森的弱随附性的含义在于,基础属性B一旦确定了,那么随附属性A也就确定了。金在权对这种随附性给出形式方面的规定①参见金在权:《随附性的种种概念》,载高新民、储昭华主编:《心灵哲学》,第220页。:
如果存在两类非空属性集A和B,A弱随附于B是指存在着这样一种必然关系:对于A中任意客体x和任意属性P,如果x具有属性P,那么当B中存在着属性P’使得x具有属性P’时,对于任意y具有P’,它就有属性P。
从身心关系上讲,金在权认为这种随附关系有一定的价值,因为它揭示了:在任何可能世界的内部,如果两个事物在基础属性上一致,它们的随附属性不可能不同,但只是太弱了,它只是说明了部分的依赖和决定关系。因为,弱随附性并没有说明基础属性一定会决定随附的属性,随附性还有更强的要求。
强随附性在这里主要强调了:基础属性中的每一个属性对于随附性属性来讲都是充分的,因为一个随附的属性通常具有多种可供选择的随附性基础。只要属性集A强随附于属性集B,那么,一个对象的属性集B的极大属性就是属性集A的随附性基础。金在权认为,强随附性的价值在于,强随附性可以推出弱随附性,而反之则不能。两种随附性关系都是可递的、可反射的,并且既非对称也不是不对称的。
在现实的世界中,依赖性关系和决定性关系的一个最大特征在于依赖性关系和决定性关系常常是不对称的,比如,信息依赖于或决定于载体现象,但是反之并不成立。关于这种现象的产生,金在权认为,主要根源于个体的依赖性源于系统的依赖性。因此,他提出随附性还存在着一个等价于强随附性的全体随附性。②金在权在以后的“Strong”and“Global”Supervenience的文献中认为,全体随附性等价于强随附性是错的,强随附性包含着全体随附性。所谓全体随附性是指:如果存在两类非空属性集A和B,属性集A全体随附属性集B,当且仅当B方面不可分辨的诸世界也是A不可分辨的。全体随附性的价值在于揭示了一个随附属性在基础属性集里都有一个必然的共外延的存在,金在权讲:“如果接受全体随附性,这个承诺就是不可避免的。”③金在权:《随附性的种种概念》,载高新民、储昭华主编:《心灵哲学》,第226页。
随附性在当代心灵哲学中是一个非常有争议的概念,支持者与反对者都有自己独特的哲学立场。这些争论源于对心灵的本质的不同理解。但是本文认为,信息与心灵有很大的区别,其中最关键的还在于,信息不是物质的某种功能,但是信息的存在又必然地依赖于载体。应该讲,随附性为信息与载体之间的依赖性与决定性关系的研究提供了一定的哲学依据。按照金在权关于随附含义的看法①Kim Jaegwon,Physicalism,or Something near Enough,Princeton,NJ:Princeton University Press,2005,p.33.,我们给出信息的一个随附性定义:任何一个代码系统s在时间t例示了一个信息属性M,那么必然地存在着一个代码属性P,使得代码系统s在时间t例示了代码属性P,并且必然地对于任何代码系统例示了P,同时就例示了信息属性M。比如,生物DNA中碱基配对法则在时间t例示了一个特定的遗传信息属性,那么必然地存在着一个特定的配对法则,而且只要是DNA系统,当它在特定时刻例示了这种特定法则,那么必然地例示了特定的遗传信息。
所以,信息在本体论意义上随附于载体是成立的。首先,两个物理载体的属性如果存在着物理意义上的不可分辨性,那么载体之上随附的信息也是不可分辨的。比如,我们通常认为DNA中的遗传信息是一种自然信息,如果两个DNA片段在物理化学意义上不可分辨,那么DNA中的遗传信息也是不可分辨的。从另一方面也可以讲,两个不同DNA片段一定随附着不同的信息。信息与载体之间的随附关系与心身的随附关系有着很大的区别,一般来讲,不同的物理属性原则上应该有不同的心理属性(当然,强人工生命观并不这样认为,这里涉及对生命的哲学理解)。但是,信息与载体的关系不是这样,只要物理载体的属性在结构或状态上有不可分辨性,即使不同的物理载体,也是不可分辨的。这就是说,同一个信息可以依附于不同的载体,信息对载体的这种随附性特点使得信息具有可存储、可传递和可转换的伴随特点。关于属性不可分辨性,金在权在《随附性的种种概念》一文中有着非常明确的论证,认为他所提出的强随附性定义一定可以推出下面弱随附性的等价命题:如果存在两类非空属性集A和B,A弱随附于B,当且仅当必然地:对于任意x和y,如果x和y共有B中的所有属性,那么x和y共有A中的所有属性,那就是说,关于B的不可分辨性可衍推出关于A的不可分辨性。②金在权:《随附性的种种概念》,载高新民、储昭华主编:《心灵哲学》,第217页。
其次,信息与载体之间具有典型的不对称性。信息不能独立存在,需要依附一定的载体,这是信息的基本特征。从这个意义上,载体的属性往往是信息属性的充分条件。在信息科学中,信息有时也被认为是一种形式,是一种抽象的结构,但是这种抽象结构与代码、传递、转换、噪声等是分不开的,它是符号系统的一种特殊配置。在本体论意义上,信息随附于代码、传递、转换、噪声等物理现象。即使对于代码来讲,它有时也是一种抽象的东西,但是抽象形式的代码离开物理载体也无法存在。比如,离开代码载体的可变化性去抽象地谈信息是差异度的表征是没有意义的。但是,我们无法去寻找一个离开载体而独立存在的信息。正因为存在着这种不对称性,我们可以推断信息所具有的属性应该在载体中找到它存在的充分条件。事实也是如此,没有载体的相应属性,信息属性就无法存在,反之并不成立。我们不能说载体属性必须依赖于或决定于信息属性。信息与载体之间的这种不对称性揭示了,从结构实在论进路上去把握信息也许是一条难以走到底的路径。
第三,从不可分辨性和不对称性中我们可以进一步得到:信息具有多重实现现象。所谓多重实现是指随附的属性在随附基础集中能够找到多个与之相对应的基本性质,这些基本性质对于随附属性的实现来讲常常是冗余的。多重实现现象的哲学思考来源于对物理主义还原论的批评。物理主义还原论主张把高级运动形式还原为低级运动形式,但是这种还原观受到心理现象可以是多重实现的挑战。因为从现象看,心理性质可以在不同的生物物种以及不同的物理状态和生物状态中实现,这种一与多的映射关系意味着还原论有着内在的缺陷。所以,物理主义的非还原论主要想从功能上给予身心问题一个合理的物理主义解释。随附性概念的不断深化与多重实现能否得到合理解释也是相关的。前面我们谈到载体的属性在结构或状态上具有不可分辨性,那么不同载体所依附的信息也是不可分辨的。这种不可分辨性意味着信息具有多重实现性质,只要符合一定的编码规则,不同的载体是可以产生同样性质的信息的。信息与载体之间的关系虽然不能从功能上加以解释,但是物理主义的非还原论所采用的随附性解释方式对信息的多重实现现象是给出了一个解释策略的。在这里,编码成为理解信息具有多重实现现象的关键,它也是我们人类能够更好地利用信息的重要手段。
如果把信息依赖于载体理解为一种随附性,那么,它在本体论、认识论上究竟有些什么意义?这也是本文想阐述的一个重要内容。
随附性,特别是强随附性,虽然在当代哲学中是一个颇具争议的概念。但是,随附性概念的提出,在本体论上让我们对于一些具有依赖性关系的现象给出了合理的解释。金在权曾经说过:“就事实本身而言,必须承认一个具有必然的属性—属性可衍推性的普遍系统的存在。”因为“每一个随附的属性在基础族里有一个必然的共外延的属性。”①金在权:《随附性的种种概念》,载高新民、储昭华主编:《心灵哲学》,第227页。如果说信息依赖于载体是一种随附性关系的话,那么,这就意味着信息在本体论上是一种随附性的存在。至于这种随附性的存在的本体论意义,我们认为它是一种共外延的存在。
从随附性的含义来讲,随附性并不能必然地衍推随附对象的不存在,也不能衍推随附于其上的对象的同一性。随附性的这种属性曾被一些心灵哲学家用来指责随附性不能解决身心关系问题。但是信息与心灵不一样,它不是某种自然物体的功能,因此这些论点恰好对信息的存在给出了说明。我们只要给出信息随附于载体是一种本体论上的依赖性关系的说明即可,也就是说,在特定的编码规则下,特定载体的变化必然意味着信息的变化。特定时刻条件下特定载体的变化,从编码角度看,就是载体的结构或状态发生变化,而载体的结构或状态发现变化也就是信息发生了变化。而在同一时刻里没有发生变化的就是信息与载体共享着载体的那些基础属性。
信息随附于载体,但是直观上存在着信息可以通过转换代码形成的界面产生流动性的情况,这似乎又说明信息在本体论意义上具有独立性。从现代信息科学的理论看,信息的这种流动性应该被理解为编码规则在另一个代码系统(另一载体)中的映射,它并没有脱离载体而存在,也不是物理意义上的从一个载体走向另一载体。也正因为信息可以通过编码规则在另一个代码系统映射,才形成了所谓的信息自然界。由于信息在不同系统之间的流动是一种映射关系,因此,对于信息随附于载体,用本体论上的还原论来解释是无效的。那么,如何理解信息在不同系统之间流动的本体论意义?金在权曾经在《物理世界中的随附性》中对层级模型的随附性关系给出一个属于弱随附性的定义:“对于属于层级L(不是最初层级)的任意x和任意的y,若x和y在低于L的所有层次上的有关性质是不可分辨的(或者说x和y是微观不可分辨的),则x和y在L层次的所有性质是不可分辨的。”②Kim Jaegwon:Mind in a PhysicalWorld,MA:The MIT Press,1998,p.17.
金在权提出层级模型的随附性关系主要是想解决:不同层之间的属性是如何相关的?生物属性是怎样与物理化学属性相关的?意识和意向性是如何与生物/物理属性相关的?社会现象和社会集团的现象特征是如何与那些含有个体成员的现象相关的?但是信息在不同系统中的流动关系不同于身心关系,因此,对金在权在权层级模型的随附性关系可做一些适当的修正来满足信息流动性关系中所蕴涵的随附性关系。由于在不同载体系统之间信息是通过转换代码形成的界面产生流动性,其实质是两个系统之间的映射关系,因此类比于金在权层级模型的随附性关系的定义,我们可以给出不同系统中信息对载体随附性的一个定义:
对于属于系统L的任意x和任意的y,假如x和y在另一系统L’的有关性质在特定编码规则的映射下是不可分辨的,则x和y在L系统的所有性质是不可分辨的。
上述定义的关键在于,如何理解x与y在特定编码规则的映射下是不可分辨的含义。所谓x与y在特定编码规则的映射下是不可分辨的,也就是说,由x分解出L’系统的任意元素<m>的性质与关系<r>,而在y中有一个同构分解,使得到Px<m>= PyF<m>和Px<r>=PyF<r>。公式中F是映射关系函数。在特定编码规则的映射条件下,信息的流动性只表示了同一信息可以依随于不同的载体,但是不能脱离载体,因为不同系统之间还存在着随附性关系。从直观上讲,还存在着下列递推关系的成立:如果系统L1随附于L2,L2随附于L3,那么有L1随附于L3。当然,信息在本体论上对载体的随附性能否解释信息的一些自主性特征,这个问题涉及信息随附性的认识论意义。
自从笛卡尔把身心归为两类不同实体以来,世界的一元论与二元论之争就没有停止过。在唯物主义立场上,笛卡尔的属性二元论,也就是说,能被个体所例示的心理属性在本体论上不依赖于物理实体或属性,这种观点不能成立。但是唯物主义也很难对有些现象(比如心灵问题、信息问题)给出令人信服的解释。信息的自主性问题就是其中之一。主张信息具有自主性的观点有许多理论表现形态,比如信息的结构实在论、信息的计算主义纲领、信息的间接存在论,等等,这些表现形态的主要精神都是同一的,即给信息一个具有独立存在形态的合理解释。
从认识论上讲,信息是否具有独立形态依赖于我们是如何认识和理解信息的。信息论的创始人申农最早是从通讯的角度来认识和理解信息的。他认为,一个消息所携带的信息可以通过测量接受者如何减少不确定性来量化处理,并由此而成功地创立了信息论。申农的信息论主要考虑的是,一组可能的符号中哪一个符号或者哪种符号的组合对接受者来讲表征着信息。也就是说,信息论所处理的不是信息本身,而是信息的携带者。从这个意义上讲,申农的信息论具有浓厚的技术含义,他是在编码层面,或者说,在信息的语法层面做了数学处理。
当然申农理论中蕴含着浓重的物理主义精神,他把原始的信息视为某种物理量,如同质量和能量一样,想要解决的核心问题也是那些未经解释的数据如何能够通过一个给定的字母集和信道被编码和传输;解决的方法是用概率理论来处理编码中的数据空缺,最后将得到的形式结论与经典热力学进行类比,从而得到信息就是负熵的经典定义。
从申农对信息的认识和理解来看,某一时刻一个信息的具体性质M的发生取决于这样的事实:在同一时刻,性质M随附着一个代码基础性质P获得例示。申农想借此给信息一个有客观物理量的解释,从而确定信息的本体属性。但是,申农忽视了信息的语义特征。因为从语义上看,没有信息的内容编码,信息的形式是得不到说明的;不管是自然的还是人工的,编码都是在特定环境下进行的,环境(语境)往往规定了信息属性。从接收者来讲同样是如此,不同的接收者,因为环境(语境)的问题,对信息的理解也是不一样的。因此,从代码的形式方面对信息进行规定并无法完全把握信息的本质。
然而,从语义上对信息进行进一步规定,又必须预设信息的客观存在性。离开这个本体论的承诺,信息的语义性质是得不到说明的。这样,似乎又回到了讨论问题的原点。事实上,我们一旦从语义上去讨论信息的本质属性,在理论上一定是随附于更大范围的一个科学范式。申农的信息论事实上是随附于经典物理学中的热力学理论的,如果没有热力学第二定律,申农的信息论无法建构。从这个意义上讲,信息论是随附于一定的科学理论。蒯因早就指出,何物实际存在与我们说何物存在是不一样的,前者是关于本体论的事实问题,后者是涉及本体论的承诺问题。一个理论的本体论承诺问题,就是按照那个理论有何物存在的问题。“一旦我们择定了要容纳最广义的科学的全面的概念结构,我们的本体论就决定了;而决定那个概念结构的任何部分(例如生物学的或物理学的部分)的合理构造的理由,同决定整个概念结构的合理构造的理由没有种类上的差别。”①蒯因:《从逻辑的观点看》,江天骥等译,上海:上海译文出版社1987年版,第16页。所以,信息的语义解释一定是随附于特定的科学框架,而特定的科学框架对信息之类的存在物只能做出本体论上的承诺。
总之,关于信息的随附性的探讨让我们看到信息本体论的属性的真实含义应该是什么。
(责任编辑:韦海波)
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2095-0047(2015)02-0018-10
张怡,东华大学人文学院教授。