任晓明, 刘 川
(南开大学 哲学院, 天津 300350)
【科学技术哲学】
延展认知的再认识
任晓明, 刘 川
(南开大学 哲学院, 天津 300350)
认知是能够延展的,但是,这不是基于传统的“均等原则”和“耦合构成论证”的认识,而是基于认知标志的设定。因为功能上的均等并不能保证过程上的均等,而耦合之于构成并不充分。认知标志的设定和延展认知假设的主张看似不可调和,其根源在于认知上的唯我论。但是,事实上,并没有绝对的理由把脑作为心智的唯一机制,仅仅是出于一种偶然的经验证实而已。因此,认知标志完全可以发生于脑之外的世界,这也就意味着认知过程可以是跨颅的,所以认知是能够延展的。
延展认知;认知标志;均等原则;耦合构成论证;非衍生内容
标准的认知科学是唯我论的,即对认知的解释开始于和结束于神经系统中的事件,总之没有必要提及脑之外的世界,所以长期以来对于认知过程的定位仅限于脑或是颅内。但是,随着认知科学研究的深入,对认知过程的定位发生了变化。延展认知假设倡导一种跨颅的认知过程,主张认知能够跨越脑,延展于身体、环境之中,这对标准的认知科学构成严重的威胁,必然会遭受标准认知科学的“口诛笔伐”,那么,这是否意味着它们是不可调和的呢?同时,延展认知假设自身也存在着严重的理论缺陷,在对认知延展的解释上表现得“心有余而力不足”。本文尝试着在此基础上探索认知延展的可能性,抛砖引玉,希望借此能够加深我们对延展认知思想的认识。
有关延展认知或是认知延展的系统描述最早可以追溯到1998年安迪·克拉克和大卫·查莫斯合作的一篇名为“延展心灵”(“The Extended Mind”)的论文,主张“认知并不局限于人脑之内”,“心灵可以延展于世界之中”,试图打破长期以来横亘在心灵和世界之间的界限,倡导一种积极的外在主义认知理论。那么,人类的认知是否具有延展的可能性呢?如果人类认知具有延展的可能性,那么它是如何延展的呢?这将是延展认知假设面临的首要问题。
克拉克和查莫斯认为人类的认知是能够延展的,其论证的主要依据是均等原则(parity principle)。“均等原则”是克拉克和查莫斯基于功能主义思想提出的一种原则性假设:功能上的均等能够保证过程的均等。所谓均等原则是指,“当我们面对某个任务的时候,如果世界中的某一部分作为一个过程发挥作用,且这个过程跟脑中某一部分发挥的功能相同,那么我们就可以毫不犹豫地将其看作是认知过程的一部分”[1]8。奥拓的笔记本具有记忆存储的功能,它和人脑中掌管记忆存储的部分具有功能上的均等性。基于这种功能上的均等性,克拉克和查莫斯认为外在于脑的过程能够成为认知过程上的一部分,认知过程并不局限于脑或颅内。因此,克拉克和查莫斯认为人类认知是能够延展的。
那么,人类认知又是如何延展的呢?克拉克和查莫斯将其归于“耦合构成论证”(coupling-constitution argument)。根据克拉克和查莫斯的解释,所谓“耦合构成论证”是指,“当认知有机体面对某一任务的时候,在认知有机体和外在环境之间总是存在着双向的交互作用,它们共同构建了一个耦合系统,在这个系统中所有的部分都发挥着积极的因果作用,外在部分以与认知有机体相同的方式控制着系统行为。如果剔除这些外在部分,其相应的行为,甚至整个系统的行为都将丧失,这就像我们剔除脑的某部分时可能出现的情况”[1]8-9。例如,奥拓患有先天性记忆障碍,其脑中主管记忆的部分发生了病变,致使其无法维持正常的记忆。但是,笔记本的使用很好地弥补了这种先天缺陷。通过查阅笔记本,奥拓和笔记本之间形成了一种双向的交互作用,他们一同构建了某种耦合系统,笔记本发挥了人脑的记忆部分的功能,控制或指导着奥拓的行为,保证其能顺利到达“53号大街”。但是,如果我们剔除笔记本,那么奥拓就不可能到达“53号大街”,笔记本已经成了奥拓认知本身的过程的一部分了。因此,克拉克和查莫斯认为通过耦合的方式,在“均等原则”的基础上,发生于脑或颅内的认知过程就可以跨越脑延展于非脑或颅外对象——身体或环境——之中。
由上可知,延展认知假设作为一种“激进”的认知研究进路,尝试着把认知过程由脑或颅内引入非脑或颅外对象——身体或环境——之中,其目的是倡导一种不同于以往的、积极的外在主义,其主要建立在两大预设——“均等原则”和“耦合构成论证”——的基础之上,以功能均等预设过程均等,展示了认知延展的可能性,以耦合预设构成,解释了认知延展的组织或机制。但是,功能上的均等确实能够保证过程上的均等吗?耦合之于构成确实充分吗?
功能上的均等并不能保证过程上的均等,这一反对意见来自亚当斯和阿扎瓦对“英伽——奥拓”思想实验的重新分析。
众所周知,人类的生物记忆遵循着自身的规律,但是非生物记忆却不遵循这样的规律。例如,近因效应和首因效应。亚当斯和阿扎瓦认为,英伽拥有正常人类的记忆,所以他的记忆遵循首因效应和近因效应的规律,对于一组词的记忆,在开始部分和结束部分表现得比较理想,在中间部分表现得比较糟糕。但是,奥拓依靠其笔记本,把所有听到的单词统统记录下来,无论是在开头部分、结束部分,还是在中间部分,都表现得同样好。因此,亚当斯和阿扎瓦认为,英伽的记忆属于生物记忆,受记忆规律——首因效应和近因效应的影响,但是,奥拓的“记忆”却根本不受记忆规律——近因效应和首因效应的影响,这可以看作是生物记忆区别于奥拓的“记忆”的证据。再者,在记忆的加工深度上,英伽和奥拓有着明显的不同。通过不断的练习,英伽的记忆会逐渐完善,但是,练习并不适用于奥拓,奥拓无须练习,他只要在需要的时候翻到一定的页码就足以应对与记忆有关的问题。因此,可以断定,在记忆过程中英伽有着深层的加工效应,而奥拓则没有,这也足以说明英伽的记忆过程不同于奥拓的记忆过程,英伽具有奥拓所没有的记忆加工形式。由此,可以判定“英伽是认知的,而奥拓不是”[2]138。所以亚当斯和阿扎瓦认为功能上的均等并不能保证过程上的均等,“均等原则”对于认知延展而言并不充分。
为此,亚当斯和阿扎瓦提出了另一种应对策略,即“功能同构论证”(functional isomorphism argument)。根据亚当斯和阿扎瓦的解释,“功能同构论证”是这样一种论证,“如果发生于非脑或颅外过程和脑中或颅内发生的认知过程在功能组织上是同构的,那么,我们就有理由认为认知过程是跨颅的”[2]134。他们认为功能同构论证“并不依赖于正是功能组织使得一个过程是认知过程这个假设。它同意这一点,但并不预设这一点;再者,直接将均等性明确为过程上的均等”[2]134。因为就相同的角色而言,说奥拓的笔记本扮演着和英伽的生物记忆相同的功能角色是一回事,而说英伽的生物记忆和奥拓的笔记本实现了相同的认知过程,也就是说它们在认知上是相同的则是另一回事。因此,功能上的均等并不能保证过程上的均等,所以如果坚持克拉克和查莫斯所说的那种“均等原则”,对于论证“认知延展的可能性”而言并不充分,必须保证发生于非脑或颅外的过程和发生于脑或颅内的认知过程在过程上是均等的或者说是同构,我们才有更充分的理由坚持延展认知这个主张。
在随后的论证过程中克拉克重新修正了“均等原则”,对其进行了条件上的限制,或是直接将其条件化。克拉克认为“均等原则”并非针对所有的非脑或颅外对象,它存在条件上的限制,“这些条件很大程度上必须在独立的认知单元(例如脑)与身体和环境的对象和过程之间获得”[2]23,也就是通常所谓的信任条件(trust condition)。根据克拉克的解释,这样的信任条件共有四条,如下:
(1)必须是某种可靠的资源并且能够被引用;(2)被检索到的资源至少是自动认可的(endorsed);(3)一旦需要就能获得;(4)这种资源在被引用之前就已经被有意识地认可(endorsed)了。[3]
对于条件(4),克拉克本人也不太看好,因为在很多地方存在值得商榷的空间。但是,即便如此,克拉克提出的信任条件仍旧面临着两难的“困境”。一方面,这些信任条件是必要的,这对于克拉克而言是必须的,否则就不能说明诸如图书馆的书和网络搜索引擎等并不是人们认知装置的一部分。另一方面,这些信任条件又是不必要的,这一点亦是克拉克所需要的,这样人们并不信任的诸如记忆和视觉过程之类的东西就会算作是人们认知装置的一部分。因此,亚当斯和阿扎瓦认为即便是克拉克对“均等原则”加以条件化限制,或是重新修改这些条件,也不能保证功能上的均等意味着过程上的均等。最终“使某个东西成为认知过程的并不是认知行动者是否信任这个东西,而是与这个东西如何工作有关的那些事情。或许使得一个过程成为一个认知过程的部分原因在于它包含着非衍生内容”[2]124-125。
总之,克拉克试图从“均等原则”的角度论证认知延展可能性的尝试失败了,功能上的均等并不能保证过程上的均等。很明显,这个预设太过于激进,而且实际的认知心理学研究也证明了这一点。虽然,克拉克试图罗列条件对“均等原则”加以限制,尽管如此,这些条件又陷入了两难的困境,并不能为“均等原则”提供有效的辩护。但是,克拉克的失败并不意味着延展认知假设的失败,认知依旧有其延展的可能性。相对于“均等原则”而言,亚当斯和阿扎瓦提出的“功能同构论证”显得更加合理,功能组织或是机制上的同构预设了过程上的一致性。但是,给予我们最大启发的则是他们对于一个认知过程包含非衍生内容的描述。如果一个过程能够成为认知过程,部分原因就在于这个过程包含了认知的标志。确实,如果一个过程中包含认知标志,那么我们无须借助于其他任何一种预设或是限定——“均等原则”或“功能同构论证”——就可以直接对这个过程是不是认知的做出明确判断。但是,延展认知假设的倡导者认为,认知标志的设定对延展认知假设而言“有百害而无一利”,因为它将预示着认知是不能延展的结论。但是,实际的情况并非如此,认知标志的设定不但对延展认知假设而言没有危害,事实上还将有利于认知延展的实现。
通过耦合构成论证,克拉克和查莫斯解释了认知延展的作用机制,脑或颅内因素和非脑或颅外因素所处的耦合关系能够保证认知过程由脑或颅内延展于非脑或颅外对象——身体或环境——之中,也就是说耦合之于构成而言是充分,这是耦合构成论证最为核心的问题。但是,耦合构成论证却遭遇“耦合构成谬误”(coupling-constitution fallacy)的挑战,耦合之于构成而言并不充分。
耦合构成谬误是由亚当斯和阿扎瓦提出的。所谓耦合构成谬误是指假设过程X和认知过程Y处于一种耦合关系就断言过程X构成了认知过程Y的一部分。没有充分注意到:过程X和认知过程Y因果地联系在一起和过程X构成了认知过程Y的一部分之间的区别,而匆忙地由一种因果关系过渡到构成关系,或是直接在因果关系和构成关系之间画上了等号。例如,当我们观察到奥拓和笔记本之间存在着因果交互作用,就断定认知过程由奥拓的脑延展于笔记本之中,或是说笔记本成为了奥拓认知过程的一部分,认知过程遍及其中。但是,无论我们如何解剖也不可能在笔记本中发现我们的认知过程。因此,耦合之于构成并不充分。
根据亚当斯和阿扎瓦的解释,存在两种形式的耦合构成论证,一种是简单的耦合构成论证,“在论证延展认知过程中所援引的一切是认知有机体和环境之间的因果联结或循环”[4],也就是一旦观察到奥拓和笔记本之间存在着因果关系就断定笔记本构成了奥拓的心智。这是一种简单的耦合构成论证,也是最常见的一种耦合构成论证形式。另一种耦合构成论证被称为系统的耦合构成论证,也就是克拉克和查莫斯在《延展心灵》一文中提到的那种耦合构成论证形式,这种形式的耦合构成论证采取了“两步走”的策略,首先从因果关系中推出某种由脑和非脑因素——身体或环境——构建的延展认知系统,然后再由延展认知系统推出延展认知。很明显,相对于延展认知假设,延展认知系统假设是一个更弱的假设,由认知系统延展推不出认知过程遍及整个认知系统。我们可以说动静脉构成了整个血液循环系统,但是,我们不能说动脉中或是静脉中存在血液循环系统。总之,无论哪种方式的耦合构成论证都不能说明认知过程由脑或颅内延展于非脑或颅外对象——身体或环境——之中,耦合之于构成并不充分。
很明显,因果关系和构成关系是两种不同的关系主张,或许存在这种可能性,即某些因果关系也就是构成关系,在某些情况下我们可以由因果关系直接过渡到构成关系。但是,耦合构成论证却没有指明这一点,而是匆忙地由因果关系直接过渡到构成关系。这就是耦合构成论证的不足之处,所以如果克拉克试图从耦合构成论证的角度解释延展认知假设的可能性,那么他要做的工作要比现在做的还要多很多,需要在指出耦合的基础上再进一步。
梅纳瑞从整合主义的角度对“耦合构成谬误”进行了回应,他把耦合构成过程等同于认知整合过程,构成仅仅是脑或颅内因素和非脑或颅外因素之间的整合过程,这样就可以避免耦合构成谬误。显然,亚当斯和阿扎瓦并没有把X和Y之间的耦合看作是X能够成为Y一部分的理由,否则就会犯“耦合构成谬误”的错误。例如,在“英伽——奥拓”思想实验中,奥拓的行为模式就非常符合这一图景。当奥拓和笔记本之间处于一种耦合关系的时候,也就是二者之间存在着交互作用的时候,笔记本就成了奥拓记忆系统的一部分。但是,梅纳瑞认为这不符合其主张。作为认知的整合主义者(integrationist)应该拒绝这样的前景,因为这是一种内在主义的残余。根本上讲它提前预设了一个相分离的、已经形成的认知行动者,而这是整合主义者——梅纳瑞坚决反对的。整合主义者拒绝承认认知行动者在没有接触到工具之前,就被看作是一个操作系统,这是传统的内在主义的做法,根本不符合整合主义的目的。整合主义的目的很简单,它仅仅是主张“在认知任务的完成中,内在的和外在的工具以及过程如何整合在一起的”[5]333。
事实上,梅纳瑞整合主义的前提是,预设所有整合在一起的对象,即使在没有整合之前依旧是一个认知系统,工具和我们通常称之为认知行动者的“人”具有同等的认知能力,工具也是一个认知系统。这样在脑和颅外因素或非脑因素之间就可以画上令人惊讶的“等号”,所谓整合也仅仅是认知系统之间的整合。那么,“耦合构成谬误”也就失去了其批判的效力,因为所有参与耦合过程的成分本身已经是一个认知系统了,在此,我们仅仅关注脑和颅外因素或非脑因素是如何整合的已经足矣,而耦合能够成功扮演这样的角色。然而,从根本上讲,整合主义是延展认知假设的颠倒形式,它一开始就预设了整个认知系统中的所有子系统都是认知的,而这正是延展认知假设最终要得出的结论,以延展认知假设的结论作为自身的前提,毫无疑问可以有效地回应“耦合构成谬误”。但是,梅纳瑞赋予这些子系统认知的地位的理由是什么呢?——延展认知假设。如此,梅纳瑞陷入一个恶性循环之中。
在讨论延展认知假设的可能性的时候,亚当斯和阿扎瓦曾给出这样的评论:“最终使某个东西成为认知过程的并不是认知行动者是否信任这个东西,而是与这个东西如何工作有关的那些事情。或许使得一个过程成为一个认知过程的部分原因在于它包含着非衍生内容。”非衍生内容(non-derived content)也就是亚当斯和阿扎瓦设定为认知的标志的东西。如果一个系统或是系统的构成成分包含着认知的标志,那么,我们就没有理由拒绝将其看作是认知的了。因此,我们同样认为讨论一个系统或是系统的构成成分是认知的,其理由是它包含着认知的标志。
认知标志的设定是必要的,否则我们就不能区分认知和非认知,而这对于延展认知假设来说似乎又是困难的,认知标志的设定意味着认知延展是不可能的,认知必然会在这个标志面前停下来。然而,这似乎是一种误解,认知标志的设定不但无害于延展认知假设,而且将为认知延展的可能性提供理论上的支撑。沿着亚当斯和阿扎瓦指出的方向——“或许使得一个过程成为一个认知过程的部分原因在于它包含着非衍生内容”[2]124-125——我们将会看到这种可能性。
把非衍生内容看作认知的标志并非亚当斯和阿扎瓦事先给出的理论预设,而是基于现实考虑的需要。首先,人类的认知不同于智能机器的认知,并非的“刺激——反应”的联结。机器人专家罗德尼·布鲁克斯(Rodney Broods)设计的著名机器人“赫伯特”就是一个典型的“刺激——反应”的联结的经典案例。“赫伯特”会随着刺激的不断输入,每隔三秒重置一下其内部系统,以此保证接下来的行动。但是,人类的认知并非这种“刺激——反应”的联结的认知模式,人类总能对相同的刺激做出不同的反应,或是对不同的刺激做出相同的反应,而且人类也不会如此频繁地重置自己的内部系统,它完全可以通过记忆来完成下一步的行动。其次,实际的科学研究也似乎表明存在对外界刺激的内部表征。杰罗姆·莱特文和赫姆博托·马图拉纳(Jerome Lettvin and Humberto Maturana)发现在青蛙视网膜中存在着能对视野区域中的移动黑点做出反应的细胞。戴维·休布尔和托尔斯顿·维塞尔(David Hubel and Torsten Wiesel)揭示了在侧膝状细胞和V1区的细胞具有做出反应的性质,而在灵长目动物皮层的Ⅴ5区中存在着运动加工细胞,在猕猴的下颞叶皮层中有对形状敏感的细胞,在猕猴的F5区,有对行动/表现敏感的细胞,等等,这似乎都预示着存在对外界刺激的内部表征。再者,是基于“独居思考”的需要。“独处”于热带雨林中的红毛猩猩,当它处于饥饿状态要获取树上的水果的时候,在饥饿和获取水果之间就产生某种认知状态,很显然,这种独处之下产生的“认知状态”并非由任何其他认知主体造成的,而是自发的。因此,似乎确实存在类似非衍生内容这样的东西,而对非衍生内容的条件的“笛卡尔式”回溯——非衍生内容是由一些条件规定的,它“不要求有其他内容、表征或有意图的行动者的独立的或在先的存在”[2]32——也足以使得其有资格作为认知的标志。
众所周知,认知标志设定的最初目的是反对延展认知假设,所以延展认知假设的支持者竭力反对认知标志一说。其不可调和之处源自认知上的唯我论——“对认知的解释开始于和结束于神经系统中的时间,以至于没有必要提及世界”[6]246,这也就意味着认知标志能够发生的场所被预设为脑,脑单独构成了心智。然而,延展认知假设却倡导一种能够跨颅的认知主张,认知能够跨越脑,延展于身体、环境之中,心智并非由脑单独构成的,脑之外的世界也构成了心智的一部分。二者的主张是大相径庭的。因此,认知标志的设定和延展认知假设的主张被看作是不可调和的。
事实上,从根本上讲我们没有理由认为认知过程必然发生于脑或颅内,而不发生于非脑或是颅外的对象,认知标志的设定和延展认知假设的主张并不是不可调和的。把认知过程看作是脑或颅内的专利仅仅是基于一种偶然的经验证实。
“缸中脑”实验被看作支持认知上的唯我论最有力的证据,但是,夏皮罗认为“缸中脑”实验仅仅是处理了一种偶然发生的情况,即脑单独构成了心智。但是,这“纯粹是偶然的。没有理由假定那些不发生于脑中的过程就不可能是认知的构成成分。因为认知的构成成分的典型特征是信息加工,但是,发挥这些作用的机制发生于脑或是脑外都是无关紧要的。因此,并不存在认知不能延展进身体或世界的原则性理由”[6]180。而且作为延展认知假设的反对者亚当斯和阿扎瓦也没有预设非衍生内容仅仅存在于脑或颅内,“在发展认知包含非衍生内容这个假设时,我们并没有预设机器或颅外的其他对象不能承载非衍生内容”,坚持机器或颅外的对象不承载非衍生内容,仅仅是一个“偶然的经验实证的事实”[2]39。因此,从根本上讲并不存在原则性的理由将认知过程仅仅局限于脑,也不存在原则性的理由拒绝认知过程可以发生于脑外,所以认知标志完全可以发生于非脑或颅外的对象之中,处于认知标志和延展认知主张之间的不可调和被调和了。这也就意味着如果外在于脑的过程包含认知的标志,那么我们就有理由断定其为认知过程,延展认知是可能的。
而且实际的科学研究活动也能够表明延展认知是可能的。在“脑—机器界面”的研究过程中,Miguel Nicolelis及其同事尝试着让一只猴子通过自己的想法(thought)控制一只机械手臂移动光标。首先他们将320个电子传感器植入猴脑,再将其与计算机相连,计算机能够提取到和猴子行为相对应的各种神经行为模式,而后发出指令操作机械手臂移动光标。整个实验过程分“两步走”,第一步让猴子用操纵杆直接操纵光标的移动,当猴子经过一段时间的练习后,移开操纵杆,让猴子把想法——操作指令——传递给计算机,再由计算机传递给机械手臂,最后由机械手臂完成光标移动任务,而猴子成功地做到了这一点。在这个过程中,即使猴子的“想法”没有延展于机械手臂之中,但是它至少延展于计算机之中,否则就不会出现在没有操纵杆的情况下间接操作机械手臂的情形。因此,认知是能够延展的,而“脑—机器界面”的研究不仅仅证明了延展认知的可能性,而且还给出了实际的证据支持,这预示着延展认知将不仅仅是一种假设,它有着一定的现实性。
总之,我们认为认知延展是可能的,但是,这绝非基于克拉克和查莫斯的认识。“均等原则”作为延展认知假设的可能性的论证失败了,功能上的均等并不能保证过程上的均等,它至少要保证功能组织或机制上的同构才有可能保证过程上的均等。再者,克拉克和查莫斯引以为傲的“耦合构成论证”对于延展认知假设而言并不能提供有效的支持,它严重混淆了一个过程与认知过程之间的因果关系和该过程与该认知过程之间的构成关系之间的区别,而是把因果关系等同于构成关系,或是由因果关系直接过渡到构成关系,犯了“耦合构成谬误”的错误,所以耦合之于构成并不充分,实际的需要比克拉克和查莫斯能够给出的要多得多。但是,通常被看作是和延展认知假设不可调和的认知标志却反转过来为延展认知的可能性提供了支持。事实上,认知标志和延展认知假设之间并不存在必然的不可调和,因为没有绝对的、必然的理由把认知标志设定于脑或是颅内。把脑看作是心智的唯一机制,仅仅是出于一种偶然的经验证实而已,认知标志完全可以发生于非脑或颅外的对象——身体或环境——之中。因此,如果外在于脑的过程存在一个认知标志,那么我们就没有理由拒绝将其看作是一个认知过程了,所以延展认知是可能的,只是这种可能性不是基于最初的“均等原则”“耦合构成论证”,而是由于该过程具有认知标志一类的东西,可以说,延展认知假设的支持者孕育了认知延展的思想,但是,实现认知延展的途径却是由延展认知假设的反对者开拓的,这对于势同水火、不可调和的双方而言似乎是一种莫大的讽刺。
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责任编辑:仇海燕
B80-0
A
1007-8444(2017)03-0254-06
2016-12-30
国家社科基金重点项目“基于逻辑视域的认知研究”(11AZD056);教育部社科基金项目“认知科学视域的延展心灵问题研究”(15YJC720005)。
任晓明,教授,博士生导师,主要从事逻辑学、科学哲学研究。