展开

认知科学背景下的逻辑学

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:逻辑学:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

认知科学由6个相关学科支撑:哲学、心理学、语言学、人类学、计算机科学、神经科学。这6大支撑学科对人类认知的研究首先形成认知科学的6个核心分支学科:认知哲学也称心智哲学(philosophy of mind),从人类心智过程,主要包括意识、思维、认识、推理和逻辑等方面来研究认知;认知心理学(cognitive psychology)是认知科学的一个重要分支学科,它在早期研究信息的检测和加工、信息的获取和记忆,也称为信息加工心理学。近年来,联结理论、多功能系统理论成为认知心理学的主要理论;认知语言学(cognitive linguistics)是认知科学的重要基础学科,它经历了乔姆斯基唯理主义和心理主义的第一代认知语言学,目前以拉柯夫为代表的经验主义的第二代认知语言学正在改变认知科学的语言学基础;认知人类学(cognitive anthropology)主要从文化和进化方面来研究不同文化对认知的影响;认知计算机科学即人工智能(artificial intelligence),这是认知科学最有成就的领域,但也面临困境。人工智能需要向人类智能学习,并需要重新理解人类智能。认知神经科学(cognitive neuroscience)利用现代科学技术如脑断层扫描技术(CT)、正电子发射层描仪(PET)、核磁共振(NMR)、功能性磁共振成像(fMRI)对脑认知的生理功能进行研究,提出了一系列崭新的认知科学理论。(注:沈政:《总论》,见M.S.Gazzaniga主编《认知神经科学》,王等译,上海教育出版社1998年版,第1~16页。)另一方面,6大支撑学科互相交叉,又产生出许多新兴的分支学科,如:(1)控制论、(2)神经语言学、(3)神经心理学、(4)认知过程仿真、(5)计算语言学、(6)心理语言学、(7)心理哲学、(8)语言哲学、(9)人类学语言学、(10)认知人类学;(11)脑进化等等。以上6大支撑学科、6个基本分支学科和11个交叉分支学科构成认知科学的学科体系。它们的关系如上图所示。

在这样的背景之下,现代逻辑的发展出现了一个新的领域,并逐步发展为一个新的学科,这就是认知逻辑。

认知逻辑的语言学基础

我们知道,逻辑的基础是语言。逻辑是建立在某一特殊语言上的关于认识模式和推理系统的理论体系。不同的语言基础和不同的推理方法与模式才能将不同的逻辑系统区分开来。传统逻辑的基础是自然语言;数理逻辑的基础是形式语言;现代逻辑其他系统的基础也是形式语言,只是推理方法与模式各不相同。那么,认知逻辑的语言基础和特殊方法又是什么呢?

认知逻辑的基础是回归的自然语言。什么是回归的自然语言?就是从自然语言出发,经过形式语言的发展,再回到自然语言的这样一种辩证运动过程以后所认识的自然语言。很显然,这是一种包含了人类语言全部内容的无比丰富的语言。这种回归是从维特根斯坦开始的,经过日常语言学派的发展而臻成熟,特别是经过乔姆斯基(N.Chomsky)、蒙太格(R.Montague)、奥斯汀(J.L.Austin)和塞尔(John Searle)等人的发展,将形式化方法应用于自然语言研究,形成了语形学、语义学和语用学三个新兴的语言学研究领域。现代语言学家将这些研究成果应用于人类认知研究,又形成了认知语言学这一新兴的学科。认知语言学就是认知逻辑的基础。

认知语言学的发展经历了两个主要的阶段,第一阶段是以乔姆斯基为代表的唯理主义认知语言学,第二阶段是以拉柯夫(G.Lakoff)为代表的经验主义认知语言学。

乔姆斯基对认知语言学的性质作了这样的阐述:"所有有机体都有特别的子系统来引导它们以不同的方式处理其环境因素。这些子系统中的某些确定的部分就称为"精神的"或"认知的"。……认知系统的进化受到环境的影响,但其一般的进程是由遗传决定的。……有充分的证据表明,在人类的认知系统之中,有一种"语言能力"(faculty of language,FL),借用传统的术语来说,它就是大脑的某一子系统。……FL的"初始状态"是由共同的人类基因天赋决定的。"(注:F.Ungerer and H.J.Schmid,A Introduction to Cognitive Linguistics,Preface by Chomsky,外语教学与研究出版社,2001:F13.)乔姆斯基认为,FL不仅仅是一种共同的人类属性,而且是一种更强意义上的物种的属性,应该被作为生物学的范畴来分析。

乔姆斯基把由FL获得的一种稳定的语言状态称为"内在化的语言"(I-language)。乔姆斯基认为,具有一种内在化的语言,一个人就具备了参与"创造性地使用语言"的能力。

乔姆斯基认为,从内在性的观点看,语言研究是生物学的一部分,它与对生物的视觉系统、循环系统和消化系统以及其他机体组织的性质的研究并列。对这些系统可以从各种不同的层面来进行研究。若从认知系统方面来看,可以分为"心理学的"和"生理学的"层面的研究。乔姆斯基认为,在"心理学层面"所学到的东西一般能够为探索神经系统的机理提供指导;相应地,对神经系统机理的了解也能够为以不同方式揭示有机体性质的心理学研究提供信息。乔姆斯基说:"问题转到对认知能力和认知结构的研究:昆虫的导航、理解运动中的刚性物体、内在语言等方面的理论都是认知研究的对象。我们寻求可能的统一性解释,这种解释是以不同的方式用严格的公式做出的,但我们并不预设统一性可能采取的任何形式的前提知识,即使它是人类智能可能达到的目标——毕竟人类智能是一个特殊的生物系统——我们寻求最好的解释,而不是普遍的方法。"(注:F.Ungerer and H.J.Schmid,A Introduction to Cognitive Linguistics,Preface by Chomsky,外语教学与研究出版社,2001:F16.)他说:"今天,我们努力将对生物体的认知能力的科学探索——包括对人类语言的探索——在心理学与物理学的层次上统一起来,我不知道这种努力会产生什么结果。"(注:F.Ungerer and H.J.Schmid,A Introduction to Cognitive Linguistics,Preface by Chomsky,外语教学与研究出版社,2001:F15.)

20世纪90年代末,两位卓越的思想家拉柯夫和约翰逊(Mark Johnson)提出了认知科学的新蓝图。在《体验哲学——涉身的心智及其对西方思想的挑战》(拉柯夫和约翰逊,1999)一书中,开篇就提出三个重要的命题:心智与生俱来是被体验的;思维通常是无意识的;抽象概念大多数是隐喻的。拉柯夫认为,最近的认知科学已经摧毁了长期以来关于人的推理和预测能力的假定,而认知科学的三大发现提示了对"人是什么"这一根本问题的全新的和详尽的理解。根据拉柯夫和约翰逊,灵与肉完全分离的笛卡尔哲学意义上的人根本就不存在;按照普遍理性的律令而具备道德行为的康德哲学意义上的人根本就不存在;仅仅依靠内省而具备完全了解自身心智的现象主义意义上的人根本就不存在;功利主义哲学意义上的人、乔姆斯基语言学意义上的人、后结构主义哲学意义上的人、计算主义哲学意义上的人以及分析哲学意义上的人统统都不存在。(注:George Lakoff and Mark Johnson,Philosophy in the Flesh:The Embodied Mind and Its Challenge to Western Thought,Basic Books.A Member of the Perseus Books Group,1999,pp.5~7.)

拉柯夫和约翰逊不仅阐明严格的认知科学研究所应遵循的哲学立场,还重新审查心智、时间、因果性、寓意、自我等认知哲学的基本概念,然后他们思考哲学的传统。最后,他们研究20世纪哲学的两个主要问题:我们应该如何看待理性?我们又应该如何看待语言?拉柯夫和约翰逊的划时代著作被认为是对西方哲学(特别是英、美传统分析哲学)教义的突破性挑战。

现在我们可以给出认知逻辑的定义:认知逻辑是以认知语言学为基础的,关于认知过程及其规律的逻辑系统。

这个定义表明,认知逻辑首先是一种逻辑,即以语言为基础的思维模式和推理规则。但认知逻辑与其他逻辑系统又是有区别的,这种区别主要表现在两个方面:一是它的语言基础不同,认知逻辑的语言基础是认知语言学,这就使它既区别于以自然语言为基础的传统逻辑,也区别于以形式语言为基础的数理逻辑以及现代逻辑的各种理论。二是它的研究对象是认知过程及其规律,这样它又必须把各种与认知有关的逻辑系统包括在内。

认知逻辑的方法

认知逻辑研究方法的特殊性在于,它同时使用现代语言学和现代逻辑学的方法。或者说,现代语言学和现代逻辑学共同支撑着认知逻辑的理论体系,并为之提供基本的研究方法。

1.现代语言学的方法。

现代语言学的方法可以分为唯理主义和经验主义两种基本的形式。前者以乔姆斯基的语法学和蒙太格的语义学为代表,后者以拉柯夫的认知语言学为代表;奥斯汀的言语行为理论和塞尔的语用逻辑则处于两者之间。

从乔姆斯基语形学到蒙太格语义学,再到奥斯汀和塞尔的语用学的发展,是一个不断发展的过程,这一发展过程有两个重要的特征值得注意。其一,从乔姆斯基理论到拉柯夫理论,现代语言学的发展具有越来越丰富的内涵。卡尔纳普在《语义学导论》(1942)一书中对语用学、语义学、语形学的表述:"我们把语言的三个研究领域区分开来。如果一种研究明确地涉及说话者,或者,用更加一般的术语来说,涉及语言的使用者,那么我们便把这种研究归诸语用学的领域(在这种场合下是否涉及指示者,对于这种划分没有影响)。如果我们抽去语言的使用者,而仅仅分析语词之间的关系,我们便处于(逻辑的)句法的领域内。"(注:卡尔纳普:《语义学导论》,1942年,第9页,转引自涂纪亮《分析哲学及其在美国的发展》(上),中国社会科学出版社1987年版,第392页。)从卡尔纳普的定义可以看出,从语形学到语义学再到语用学,其内涵是不断增加的,其研究范围也是不断扩大的。其二,这一发展过程体现了逻辑与历史的一致性。乔姆斯基理论形成于20世纪50年代,以后不断丰富和发展,直到20世纪90年代,这一理论还在不断增加新的内容,并逐渐向认知语言学过渡。蒙太格的内涵语义学形成于20世纪70年代,是对乔姆斯基语法的丰富和发展。奥斯汀的言语行为理论形成于20世纪50年代,此后塞尔将这一理论普遍化,1985年他与范德维克一起建立了语用逻辑。这一历史进程与卡尔纳普所理解的从语形学到语用学的逻辑进程是十分吻合、非常一致的。其三,这一发展过程体现了现代语言学研究方法的一个重要转变,就是从唯理主义向经验主义的转变。唯理主义最杰出的表现形态是乔姆斯基的形式语法和形式文法,他所使用的方法是莱布尼兹提出、经过弗雷格和罗素发展起来的形式化方法,即从少数初始符号出发,使用变形规则和演绎推理,得到系统中所有有意义的语句。(注:Jamal Ouhalla,Introducing Transformational Grammar:From Principles and Parametres to Minimalism(Second edition),Edward Anold (Publishers)Limited,1999,pp.43~60.)此后,蒙太格的内涵语义学将这种形式化的方法推向登峰造极的程度,他只用两个初始符号e和t来构造他对日常英语的量化分析系统。(注:R.Montague,The Proper Treatment of Quantification in Ordinary English.Reprinted in Montague,Formal Philosophy:Selected Paper of Richard Montague.Edited by Richmond H.Thomason.New Haven and London:Yale University Press,1974,pp.247~270.)但是,这种完全形式化的方法在语用学的分析中却遭遇到困难,因为对语境条件(时间、地点、说话人、听话人以及其他语境要素)的分析有更多不确定的、难以量化的因素。20世纪90年代,拉柯夫建立第二代认知科学理论。在拉柯夫看来,理解哲学和语言学的问题都需要自身的体验(embodied)和反省(introspection),思考这些问题与我们日常处理经验的能力有关。拉柯夫认为,第二代认知科学在所有方面都是一种关于涉身心智(embodied mind)的认知科学。他说:"我们所谓的"第一代"认知科学与"第二代"认知科学的对立,……其区别正是所谓"非体验的"与"体验的"之间的区别,或者是"假定形式主义的分析哲学"与"不假定形式主义的分析哲学"之间的区别。这种区别是一种哲学和方法论假设之间的区别。"(注:George Lakoff and Mark Johnson,Philosophy in the Flesh:The Embodied Mind and Its Challenge to Western Thought,Basic Books.A Member of the Perseus Books Group,1999,p.78.)在这个过程中,现代语言学被重新安放在经验主义的基础之上,其研究方法也从唯理主义转向经验主义。

2.现代逻辑学的方法。

现代逻辑根深蒂固地被置于唯理主义和形式主义的基础之上。虽然在西方哲学的发展过程中,曾经出现过被称为"逻辑经验主义"的派别,但作为英、美分析哲学的一个流派,其哲学基础仍然是唯理主义和形式主义的。拉柯夫用"精神的"(mental)这一概念来表示这个派别的共同特征,并区分了分析哲学的两种不同的流派。他说:"在这种传统之下,"精神的表征"有两种不同的意义。在第一种意义下,一个精神表征被看作是一种概念的表达,而它仅仅被定义为该概念在一个形式系统内与其他概念之间的关系。在这样的考虑之下,一种精神表征就成为一个仅仅与给定的形式系统有关的、内在的符号表达式。在第二种意义下,一个精神表征被当作形式系统之外的某种东西的符号表达。"(注:George Lakoff and Mark Johnson,Philosophy in the Flesh:The Embodied Mind and Its Challenge to Western Thought,Basic Books.A Member of the Perseus Books Group,1999,p.76.)注意,拉柯夫所谓"精神的"即"唯理的"(rational),他使用"精神的",主要是为了与"肉体的"(bodily)相对应。很显然,拉柯夫第一种意义下的唯理论指的是形式主义,第二种意义下的唯理论则指的是逻辑经验主义。当然,所有这些唯理主义、形式主义,以及在此基础之上产生的整个分析哲学,拉柯夫都是予以否定的。

正如拉柯夫所指出的,在20世纪,西方思想的主要根源是英、美的分析哲学。而分析哲学的基础是由数理逻辑发展起来的形式主义和形式化方法。在西方逻辑发展史上,逻辑学家总是试图建立一种普遍的、适用于一切民族和一切认知主体的思维模式,"逻辑"成为"思维"的依据。应该说,"逻辑为思维立法"并不仅是20世纪西方思想的特色,也是从古希腊以来西方思想的传统,而现代逻辑将这种思想推向极至。直到1931年哥德尔证明了形式系统的不完全性定理,人们才从独断的梦想中苏醒过来。哥德尔定理关系到一个最古老的哲学问题:什么是真的?我们怎样知道它是真的?哥德尔定理迫使我们重新思考形式系统的限度,思考形式化方法的局限性,思考人的认知范围和认知能力。

我们可以得出这样的结论:要解决认知科学的问题,单靠英、美传统的分析哲学的方法(其主体是唯理主义和形式主义)是远远不够的。拉柯夫所建立的体验哲学(philosophy in the flesh)及其对西方思想的挑战,不仅使认知科学发展到一个新的阶段,也为逻辑学的发展开辟了新的思想空间。以现代语言学和现代逻辑学为基础,在认知科学特别是第二代认知科学发展的基础上诞生的认知逻辑,同样是对西方以形式主义为特征的现代逻辑的挑战。

认知逻辑的学科体系

如前所述,认知科学的6大支撑学科是哲学、语言学、心理学、人类学、计算机科学和神经科学,认知逻辑是研究认知规律的逻辑理论。因此,逻辑学与这6大学科的交叉不仅是认知逻辑必须特别重视的领域,也是认知逻辑需要开拓的新疆域,更是认知逻辑最有希望的发展领域。下面我们对这些领域已经取得的重要成果和正在开展的研究工作做一些简单的分析。

1.逻辑哲学和哲学逻辑。

逻辑哲学就试图用逻辑演算的方法来研究哲学问题,维特根斯坦坚信,借助形式语言和数理逻辑的分析方法能够解决所有的哲学疑难。此后,在现代逻辑的基础上发展出关于哲学概念和范畴的可以演算的系统,在一定程度上能够反映传统哲学的思维。

哲学逻辑是在哲学思考的方向上成长起来的逻辑学科。戈布尔说:"哲学逻辑由那些引起哲学家极大兴趣的逻辑种类组成。哲学逻辑建立起形式系统和形式结构,并用于分析作为哲学研究核心的概念和论证。"(注:Lou Goble(ed.),The Blackwell guide to Philosophical Logic,Blachwell Publishers,2001.p.1.)哲学逻辑研究的对象包括:传统哲学的一些基本概念,如必然、义务、知识、存在、时间等等;逻辑学的一些基本概念和基本方法,如条件、否定、量词、真值、逻辑后承等等;各种逻辑系统的性质,如一阶逻辑、高阶逻辑、模态逻辑、认识逻辑、时间逻辑、直觉主义逻辑、自由逻辑、相干逻辑、多值逻辑,以及它们和经典逻辑的关系;对语言自身进行研究,特别注意研究自然语言的性质,以及自然语言和形式语言的关系。

2.语言逻辑。

语言逻辑是在20世纪的指号学、语言学、逻辑学和语言哲学的基础上建立和发展起来的一门新兴、交叉学科。它使用数理逻辑、模态逻辑和多值逻辑的方法来研究语言学的问题,特别是自然语言的问题。因此,语言逻辑也称为自然语言逻辑。语言哲学的研究对象包括语形学、语义学和语用学。语形学(syntax)也叫句法学,是研究符号空间排列关系的理论,代表性成果是乔姆斯基句法结构理论和生成转换语法。语义学(semantics)是研究符号与所指称的对象的关系的理论,代表性成果是蒙太格的形式语义学。语用学(pragmatics)研究符号与符号使用者之间的关系,代表性成果有奥斯汀的言语行为理论和塞尔的语用逻辑。

语言逻辑诞生以后,又与众多的学科发生交叉。例如,语言逻辑与哲学逻辑、语言逻辑和元逻辑、语言逻辑与语言哲学、语言逻辑与理论语言学、语言逻辑学与心理语言学、语言逻辑学与认知语言学、语言逻辑与认知逻辑等等,它们都是关系十分密切、而又互相交叉融合的新兴领域。这些新兴领域的研究在揭示人类认知的奥秘方面,已经受到人们越来越多的关注。

3.心理逻辑。

心理逻辑是逻辑学与心理学(特别是认知心理学)交叉产生出来的新兴学科。里普斯(L.J.Rips,1986)举了很多心理学的证据来支持心理逻辑。(注:Rips,L.J.Mental muddles,In Brand M.and Harnish R.M.(eds.),The Representation of Knowledge and Belief,Tucson,Ariz.:University of Arizona Press,1986,p.279.)沃森(P.C.Wason,1966)的纸牌游戏则生动说明人们的推理如何受心理的影响。(注:Wason,P.C.Reasoning.In Foss B.(ed.)New Horizons in Psychology,Harmondsworth:Penguin,1966.)心智的计算—表征理解(CRUM)是心理逻辑的内核,它认为思维是心理表征以及在这些表征上的计算过程的运算结果。CRUM是多种多样的,逻辑、规则、概念、类比、表象、联接是6种主要的途径。对于理解人类思维,目前还没有一种单一的计算—表征能涵盖人类思维的整个领域。CRUM是成功的,在说明心理学性能的理论能力方面和提高这些性能的实践能力方面,计算—表征方式都超过了它以前的所有关于心智的理论。但CRUM也是不完善的,并非人类思维和智能的所有方面都能完全由CRUM来加以说明。对CRUM的实质性挑战表明了将它与生物学和神经科学方面的研究以及思维和知识的社会性方面的研究进行整合的必要性。(注:Paul Thagard,Mind:Introduction to Cognitive Science,Massachusetts Institute of Technology Press,1996,p.17.)

心理逻辑的一个最重要的领域是对无意识的研究。逻辑学是研究以语言为基础的思维形式和推理规则的科学。逻辑学研究的思维形式主要有概念、判断、推理和论证。这些思维形式都是在意识之下的。无意识从来没有进入过逻辑学的领域。人在无意识的状态中是没有思维的,但却有认知。例如,在梦境里是有认知的,而且梦境中的认知是人类认知的重要方式。无意识的领域过去一直是心理学的领地。但对认知逻辑而言,无意识必须进入它的视野,这是认知逻辑与目前的所有逻辑理论都不相同的地方。目前这方面的研究工作正在开展。

4.文化与进化的逻辑。

不同民族、不同语言和不同文化背景的人具有不同的认知模式。在表象的层次上,不同的民族对相同的颜色会产生不同的心理反映。对相同的符号刺激,不同的民族和不同文化背景的人也会有完全不同的解释。对于概念的隐喻性,由于语言和文字的差异,不同民族从概念和语句得到的心理暗示是很不一样的。特别值得提出的是,汉字是一种非常特殊的象形文字,它集形、声、义于一体,即汉字是一字一形(每个汉字都是一个单独的图形)、一字一音(每个汉字都是单章节)、一字一义(每个汉字都表达单独的概念),它可以书写如画一般优美的书法,可以书写音韵对仗都十分优美、如音乐一般的格律诗,还可以书写吉祥喜庆、文化底蕴十分丰厚的对联。由于汉字在图形上的独立性,汉字的排列不需要空格,甚至语句之间也可以不需要标点。然而,汉字排列的先后关系(空间关系)又起到语法结构的作用。这样,使用汉字还可以写回文诗,也可以写具有特殊隐喻的歧义句。这些都是汉语言文化的特殊认知方式。

汉字是一种特别适合表达个人经验和心理体验的图形文字,而由语法规则形成的拼音文字则更适合表达理性思维。从具有严格语法规范的拼音文字很容易想到由初始符号和形成规则构成的形式系统,而汉语更注重个人的经验和心理体验而不是语法,在方法上更注重归纳而不是演绎。从语言进化的历史看,人类的语言都是起源于语音,在一定的条件下才进化为文字。那么,在什么阶段和怎样的条件下,人类语言的进化最终分为两支,一支是注重经验的象形文字,另一支是体现理性的拼音文字?是东西方语言文字的差异导致东西方文化和认知的差异,还是东西方认知的差异导致语言和文化的差异?这些都是值得研究的文化和进化的认知逻辑问题。

5.人工智能的逻辑。

逆推是充分条件假言推理的肯定后件式。在演绎逻辑的框架内,这样的推理是不能成立的。例如,如果一个人不努力学习,他就不能取得好成绩。现在王同学的成绩不好,是否就可以断定他不努力学习呢?显然不能。因为还有其他可能,如他不够聪明或因家庭贫困而中断了学习,或身体不好不能坚持学习,等等。总之,在"如果p,那么q"这个前提之下,加上"q"这个条件,是推不出"p"这个结论的。但是,我们还是可以把"p"作为可能的答案之一。根据这样的模式进行的可能性推理叫做"回溯推理",它在人工智能中有非常重要的运用。著名的人工智能语言Prolog就是根据回溯推理的需要而设计的。使用这种语言,我们可以编制各种不同的专家系统。

在逻辑与认知方面,可能没有哪一个领域比人工智能取得的成果更为丰硕,也可能没有哪一个领域比人工智能遭遇的困境更为窘迫。人工智能是逻辑与计算机科学交叉发展的最富于生命力的新兴学科。这个学科的历史不过几十年,它今天取得的成就和它所遭遇的困境同样引人注目。其中一个重要的挑战是塞尔的"中文房间"问题。塞尔提出的这个标准挑战了人工智能测试中一直沿用的图灵标准,成为第二代人工智能的新标准。按照塞尔的标准,现今的任何机器都是没有智能的,这就粉碎了强人工智能者认为人工智能最终会超过人类智能的梦想。(注:请参阅蔡曙山《哲学家如何理解人工智能》,《自然辩证法研究》2001年第11期。)人工智能必须探索新的思路,基于认知逻辑而不是经典的二值逻辑来重新设计计算机的软硬件系统也许是一条有希望的道路。

6.神经网络方法和网格逻辑。

目前的二值逻辑计算机不能产生智能,这是由演绎推理的封闭性决定的。本世纪最有希望的计算机从硬件上来说有两种,一种是基于量子力学原理和多值逻辑或概率逻辑的量子计算机,另一种是基于神经网络原理和并行计算的生物计算机。

人类在发明计算机的初期,采用的是最容易在硬件上实现的开关线路和二值逻辑,这是人类认知的一种有效模型,但不是理想的模型。由于脑与神经科学的研究,人们发现神经元的联结方式并不是二元的而是网络的,其运算方式也不是串行的而是并行分布式的(PDP)。人的大脑有大约1000亿个神经元,它们组成了神经网络系统。根据神经网络的原理,人们发展了网格计算技术。网格计算技术的初期主要集中在高性能科学计算领域,提升计算能力。目前网格已经从计算网格发展成为面向服务的网格,它能识别资源的语义,有效地管理知识。2001年,弗兰·伯曼(Fran Berman)提出"知识网格"(Knowledge Grid)的概念,指出知识网格的主要研究内容是:利用网格、数据挖掘、推理等技术从大量在线数据集中抽取和合成知识,使搜索引擎能够智能地进行推理和回答问题,并从大量数据中得出结论。网格技术被称为"第三次网络浪潮"。全球多个网格研发组织发布了网格标准,并举办了"全球网格论坛"(Global Grid Forum)。(注:参见http://www.gridforum.org。)2002年6月,全球网络论坛公布了开放网格架构(Open Grid Services Architecture,OGSA)。这是一组基于现有开放标准的技术规格和标准,旨在为世界各地的网格提供一个公共的技术基础。这个"公用设施"有三个好处:一是节省资源;二是能进行分布式计算;三是打破信息孤岛,实现信息的多元一体化服务。

上面我们给出了认知逻辑的系统结构,它包括逻辑哲学和哲学逻辑、语言逻辑、心理逻辑、文化与进化的逻辑、人工智能的逻辑、神经网络方法和网格逻辑。必须指出,我们理解的认知逻辑与以往的理解有两点根本的不同。第一,认知逻辑(cognitive logic)包括了认识逻辑(epistemic logic),而又与认识逻辑不同。一般地说,认知逻辑包括了哲学逻辑,而哲学逻辑又包括了认识逻舞。所以,认识逻辑只是认知逻辑的一个子系统,而认知逻辑的范围则要广大得多。第二,认知逻辑是由现代逻辑与认知科学的相关学科结合产生出来的逻辑理论,认知逻辑并不是单一的逻辑理论,它包括哲学逻辑、语言逻辑、心理逻辑、文化与进化的逻辑、人工智能的逻辑、神经网络方法和网格逻辑,它们共同构成认知逻辑的有机整体。

认知逻辑的特征和意义

以拉柯夫为代表的第二代认知语言学与以乔姆斯基为代表的第一代认知语言学有很大的不同。第二代认知语言学更重视自然语言而非形式语言,更强调经验而非理性。因此,基于认知语言学的认知逻辑也就具有与逻辑系统不同的特点。这种特点主要表现在以下几个方面。

1.回归自然语言并基于经验的特征。

两代认知语言学的共同特征是回归自然语言,其中第一代认知语言学是以理性主义和心理主义为特征的,而第二代认知语言学是以经验主义和行为主义为特征的。认知逻辑不仅应该包括以第一代认知语言学为基础发展起来的语形学、语义学和语用学,也应该而且必须包括在第二代认知语言学基础上建立起来的逻辑理论。这样的逻辑理论有什么特征呢?我认为最重要的一个特征就是经验主义的特征。从前认为逻辑学是研究"思维形式及其规律"的,所谓"思维形式"指的是概念、判断、推理。在传统逻辑中,对概念是不加分析的,它只是被简单当作思维的出发点,现代逻辑也没有分析过概念的结构。以至于很多逻辑学教科书都将逻辑学直接定义为"关于推理的科学"。

基于第一代认知语言学的认知逻辑,主要包括乔姆斯基的语形逻辑、蒙太格的语义逻辑、奥斯汀的言语行为理论和塞尔的语用逻辑。这些理论是从语言哲学和哲学逻辑中发展而来的,其基础已经从形式语言回归到自然语言。需要指出的是,虽然语言逻辑的基础已经回归到自然语言,但它们的基本方法仍然是唯理主义和形式主义的,这是它们从20世纪现代语言学和现代逻辑学的发展中带来的标记。

基于第二代认知语言学的认知逻辑是我们特别关注的,它有两个基本的特征,一是回归自然语言,二是以经验为基础。第一个特征是两代认知语言学所共同的,它反映了人类基于语言的认知从自然语言开始,经过背离自然语言形式化运动,又重新回归自然语言的历史进程。第二个特征是第二代认知语言学所特有的,也是其代表性人物拉柯夫所强调的。什么是第二代认知语言学的经验论基础?拉柯夫将它表达为"心智是涉身的"、"思维是无意识的"和"概念是隐喻的"这样三个基本的命题,这是第二代认知语言学的经验主义基础,也是拉柯夫"体验哲学"的经验主义基础。建立在这样的语言学基础上的认知逻辑又具有哪些特征呢?首先,感觉经验的一些基本形式应该进入逻辑学的视野。例如,对感觉、知觉和表象我们要做逻辑学的分析,这种分析不同于心理学的分析。其次,对概念的分析应该成为认知逻辑的基础。在第二代认知语言学的理论体系当中,居于基本地位的是概念论而不是句法理论或推理论。认知神经科学的研究表明,人类认知的基本形式是范畴化的,而概念是为了表征范畴的。经验认知科学的基本形式是概念化和范畴化的。因此,对概念的分析要进入逻辑学的领域。

2.非形式化和非演绎的特征。

在20世纪逻辑学的发展中,演绎方法占据绝对至尊的地位。在解决第三次数学危机的过程中,弗雷格、罗素、希尔伯特推波助澜,使这场演绎法加公理化的运动逐渐演变为一场形式化运动。形式化方法的基本特征,就是在形式语言的基础上,用形式公理和演绎法来构造系统。在20世纪,这种方法越出逻辑学和数学的领域,成为哲学、语言学甚至整个西方学术的基本方法。

对这场形式化运动提出挑战的第一人,正是形式化大师哥德尔。哥德尔(1931)的工作指出了形式化的限度,在一个充分大的形式系统中,系统的一致性和完全性是不能同时满足的。这个结论说明,一个复杂系统的认知是不能依靠形式化方法来解决的。哥德尔定理将人们从形式化和演绎化的独断梦想中唤醒过来。认知科学正是要寻找那种不同于逻辑与数学的认知模式。

认知逻辑是反映认知规律的逻辑理论,认知逻辑区别于其他逻辑理论的特征就是非形式化和非演绎化。

首先,在演绎推理中,认知逻辑拒绝完全形式化的处理方法,因为形式化方法的局限性使它不能处理复杂系统的认知。人们发现,基于自然语言的传统逻辑仍然是正确有效和普遍适用的认知模式。例如,在萨伽德(Paul Thagard)所著《心智:认知科学导论》一书中,将逻辑与规则、概念、类比、表象、联接作为计算表征的心智理解(Computation-Representation Understanding of Mind,简称CRUM)的基本形式之一,并详细介绍了三段论、假言推理等传统逻辑的推理形式以及它们在认知活动中的应用。(注:Paul Thagerd,Mind:Introduction to Cognitive Science,Massachusetts Institute of Technology Press,1996,pp.19~39.)

其次,在各种逻辑模式中,认知逻辑拒绝演绎推理绝对至尊的地位。在认知科学家看来,演绎推理有三大缺陷:一是蕴涵性,它的结论已蕴涵在前提之中。在一个公理系统中,系统的定理已蕴涵在系统的公理和推演规则之中。例如,欧氏几何的所有定理都来源于它的五条公设和推理规则;算术系统的所有定理都可以从皮亚诺系统的公理和推演规则中得出。在一阶逻辑中,我们可以通过证明系统的完全性,一次性地证明系统的所有真命题都是真的。二是单调性,它的结论随着前提的增加而单调地增加。如果不增加前提的数量,结论的数量也不会增加。三是非学习性,或者说非智能性,运用演绎推理不能从经验中学习,即不能增加新的知识。

由于演绎推理的这些缺陷,认知科学不承认它在认知中的至尊地位。在认知科学中,更重视的是能够增加新知识的推理,包括非单调推理、归纳推理、类比推理;各种基于经验的实验方法,如概率与统计方法;还有能够在学习中使用的方法,如假设和试错,等等。

在认知逻辑中,经验与理性、归纳与演绎、个别与一般的方法是同等重要的。演绎方法的一统天下在认知逻辑中是不存在的。在认知逻辑中,演绎求真—归纳纠错的模式,理性主导—经验补充的模式都是重要的认知模式。

3.反映认知的规律和特征。

逻辑如何才能正确地反映认知的规律呢?这是我们寻求"认知逻辑是什么"的答案时需要回答的一个最根本的问题。为此,我们需要分析已有的逻辑理论在解决认知问题时所遭遇的困难和它的局限性。这些困难和局限性在于:第一,逻辑只是认知的一种模式,演绎逻辑是一种具有普遍性的认知模式,它能够解决认知的普遍性问题,但对于认知的特殊性问题,对于经验认知的问题,演绎逻辑是无能为力的。第二,根据弗雷格、皮尔斯等对逻辑的定义,逻辑与心理学无关,它不能解决心理认知的问题,或者说,现有的逻辑理论并不是理解心理表现的最佳途径。第三,逻辑是一种最优化的推理方式,但它不能代替哲学的思维。例如,传统哲学中关于心智的学说,关于认识和认知的学说,在现有的逻辑理论中都还没有得到充分的反映。第四,民族的、种族的、文化的、进化的等等因素对认知的影响是逻辑学的盲区。虽然语用学和语用逻辑已经涉及人的因素,但从反映认知规律的要求来看,这还是远远不够的。人类学和文化学的丰富成果还没有进入认知逻辑的领域。第五,"认知即是计算",这是认知科学的基本假设。在当代,逻辑思维应该使用计算机这种最强大的计算工具,因此,逻辑学的发展应该与计算机科学相结合。第六,脑与神经系统是认知的生理基础,目前逻辑学在这个领域中也是无所作为的。如何将脑与神经科学的研究成果引入到逻辑学的领域,也是认知逻辑需要解决的难题之一。

4.认知逻辑的根本特征是对人的关心。

逻辑学从来都是不关心人的,这来源于逻辑学根深蒂固的观念:逻辑为思维立法!因此,逻辑学只有抽去人的因素,它才能适用于一切人!亚里士多德三段论、假言推理、一阶逻辑都是适用于一切人的。但是,在著名的沃森(P.C.Wason)选择试验中,充分条件假言推理的合适性却受到了挑战。在这个试验中,受试者被告知一副纸牌的一面是数字,另一面是字母。他们还知道这副纸牌的数字和字母之间符合这样一条规则:如果一张牌的一面是字母A,则另一面是数字4。受试者必须在下面4张纸牌中准确地决定应该翻开哪一张牌,以确定这条规则是否成立:

大多数受试者选择翻开A,这表明他们知道演绎规则(modus ponens),即充分条件假言推理的肯定前件式;大量的受试者意识不到应该翻开7,这表明他们并不知道充分条件假言推理的否定后件式;相当一部分人翻开了4——对此应作何解释呢?心理学家认为,这是因为4在规则中得到了表征(with representation),而7和B则没有得到表征,所以受试者才不会去翻开它。(注:Paul Thagard,Mind:Introduction,to Cognitive Science,The MTT Press,1996,pp.36~37.)

这是对演绎逻辑的挑战!按照演绎逻辑的规律,在一个充分条件的假言推理中,肯定后件式是不会有任何结果的。但为何有相当多的人要采用这样的思维模式呢?看来逻辑推理是和心理状态有关的,而心理过程又是与身体直接相关的。因此,那种试图建立与人无关、从而适用于一切人的思维规律的逻辑学的梦想受到了严重的挑战!那种试图为思维立法的逻辑学的梦想也受到了严重的挑战!拉柯夫说:"生成语义学在早先试图将逻辑学和转换语法结合起来,但这种努力失败了,因为逻辑学和转换语法都失败了。……它们的失败奠定了认知语言学的基础。"(注:George Lakoff,Generative Semantics:The background to Cognitive Linguistics.见北京航空航天大学语言学系列讲座,2004年4月9日第一讲提要。)拉柯夫认为,他在《体验哲学》一书中提出的"涉身心智"(embodied mind)的理论是对西方从近代以来的唯理主义思想的挑战。

认知逻辑不再漠视人的存在,它将人的因素引入到逻辑理论之中。认知逻辑放弃作为思维立法者的企图,它只建立那种与语言的使用者有关的、而不是适用于一切人的逻辑理论。

逻辑学应该关心人,这正是我们寄希望于认知逻辑的。^

转载请注明来自:http://www.uuqikan.com/luojixuelw/2496.html


    上一篇:当代台湾逻辑学发展的回顾与展望
    下一篇:纯粹逻辑学与理论哲学的奠基作用