书城心理学语言与认知译丛:认知的边界
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第23章 豪格兰德的系统和成分耦合理论

比起对动力系统及其耦合概念的技术的、数学的处理方式来说,豪格兰德希望阐述一种更为平常的系统及其成分的耦合概念。这个概念被认为向我们表明了我们如何能够通过把相对复杂的事物(系统)分解为更简单的成分来理解它们。因此,我们能够运用这个策略来理解人的认知或智能。在建立他的系统以及系统如何帮助我们理解的理论中,他发现在人脑中并不存在作为一个分离的成分的孤立的认知加工器。因此,人的认知加工本质上是具身于人的身体,并嵌入到更广大的与环境的因果关联中的。

要对豪格兰德用来支持延展认知的例子作出评价,我们需要其理论的进一步的细节。通过以电视机和立体声前置音箱为模型,豪格兰德定义了系统、界面(interface)和成分。他写道:

一个部件在如下意义上是系统中相对独立的,并且自我包含的部分,即它仅仅通过与其他成分之间的界面与这些成分交互作用(并且在同样的水平上它不包含内在的界面)。一个界面就是成分之间交互作用的连接处,这样,相关的交互作用就是明确界定的、可靠的并且是相对简单的。一个系统是由在界面处交互作用的成分组成的相对独立和自包含的复合体。(Haugeland,1998,p 。217)

这种定义的复杂性具有吸引力的一个特征是,它抓住了我们的日常的系统概念中的很多东西,就像这个概念在字典中会被定义的那样。它也适宜于将电视机和立体声音响描述为拥有诸如电阻和电容这样的成分的系统,这些成分经由简单的界面而交互作用。通过这些分析,也就能够看出大理石街道和肥料堆(compost heaps)不是系统,因为大理石街道和肥料堆没有在界面处交互作用的成分。

豪格兰德理论的两个特征与延展认知假设有关。首先,豪格兰德系统的明确特征之一就是它们必须具有界定清晰的、相对简单的界面。 所谓相对简单的界面在豪格兰德这里指的是具有信息得以在其中通过的窄的信息带宽(narrow bandwidth of information),诸如当电流穿过电线进入电阻,或者当传真机打印信息,或者当某人按电脑键盘上的一个键时所发生的事情。相对复杂的界面,即,高带宽(high‐bandwidth)界面,是一种自相矛盾的说法。其次,他预设了真正的系统成分必须是能够被功能上的等价物替换的。例如,他认为,在电视机中的电阻就是一个真正的成分,其根据是它可以由具有相同电阻值的任何其他电阻所替代这一事实。

要理解豪格兰德是如何用他的理论去支撑延展认知假设的,我们可以看一下他提出的人类的神经系统并不是人类认知系统的一个成分这一例子。首先,他宣称人类神经系统与世界之间有一个高带宽界面,因此实际上在神经系统与世界之间不可能存在一个界面。正像我们刚才提到的,按照豪格兰德的观点,高带宽界面是一个矛盾修辞(oxymoron)。为了把豪格兰德的意思再表述得清楚一些,我们可以注意到每个人的视网膜包含着约一亿个感光器,每个人的耳朵包含了约两万个毛细胞,而每个人的手上光滑无毛的部分包含着约一万七千多个机械性感受器。这当然使得进入人类的认知系统的感觉输入看上去像具有了高带宽。其次,豪格兰德宣称,人类神经系统无法通过适用于真成分的可替代性测试。根据豪格兰德的观点,执行某一任务,比如敲击字母“A”键,或者系鞋带,所需要的运动神经元中的动作电位(action potentials)的具体模式,必须要与特定时间中一个个体身体的特质相协调,要与诸如她的手指的长度、肌肉的力度、关节的形状、疲劳度、在重要任务之前和之后她所执行的任务、由这一任务所得的反馈等等相协调。简而言之,神经系统是个体化的,并且是对个体量身定制的。

在豪格兰德的系统理论及其应用中,人们可以不接受其中的很多细节。在此,我们希望仅仅聚焦于一个主要的批判性问题上。对于某些电子系统来说,豪格兰德的理论也许是不错的,它用于生物系统中就不大行得通了。在许多生物系统中,系统及其成分被个体化了,这种个体化部分是由成分之间的结构以及它们所进行的各种过程完成的,而不是完全由它们的界面或者这些界面的简单性来完成的。对此我们将提供两个例子。

1 。人类肌肉系统。人体的肌肉群(set of muscles)构成了肌肉系统。通常而言,肌肉系统中的肌肉并不以彼此为界面;因此,在豪格兰德的意义上,这些肌肉不构成一个系统。即使是对抗性肌肉(antagonistic muscle),例如使眼睛能够左右移动的横向的(lateral)和内直肌(rectus muscles),也并不彼此联结。但是,即使有人打算说对抗性肌肉具有一种间接的界面,另外的肌肉结合也不能定位在这样的对抗性关系上。例如,眼睛横向的和内直肌不会以任何自然的方式与小腿腓肠肌(gastrocnemius muscles)形成界面。将身体的肌肉统一为一个系统的东西看起来是一种功能的共性,以及一种根本性机制的共性。

2.内分泌系统。对于根据成分的功能,而不是它们的界面,来界定系统及其成分的这个想法来说,内分泌系统提供了一个更好的例证。这个系统中各种各样的腺体,也就是它的成分,从解剖学上来说分布于身体的很不同的位置。它们通过分泌影响具体靶器官的激素来发挥功能。从某些情况中,内分泌系统中的器官通过激素的分泌相互影响,或相互接触。其中一个例子就是,下丘脑分泌激素刺激脑垂体前叶,接着脑垂体又分泌激素来刺激甲状腺、肾上腺皮质,以及生殖腺去继续释放其他的激素。然而,内分泌系统中有一个成分却并不与这个系统中的其他成分形成界面,这就是甲状旁腺。甲状旁腺牢牢地调控着血液中钙的浓度。当血液中钙浓度低时,腺体释放出更多的甲状旁腺激素(PTH);当血液中钙浓度高时,腺体更少释放 PTH。为了增加血液中钙的含量,PT H从骨头的基质(matrix)中释放出钙,通过肾脏增加对钙的再吸收(resorption),以及通过肠道增加对钙的吸收(absorption)。以PT H为中介,甲状旁腺体与骨骼、肾脏和肠道之间具有界定明确、相对简单、可靠的界面,但是与内分泌系统中的其他器官则没有这样的界面。尽管如此,根据所完成的各种过程,它们仍旧是内分泌系统中的成分。在这个例子中,它所完成的过程就是经由生产一类化学物质,一种蛋白质激素来进行的身体调控。因此,的确有这样的情况,在其中并非一个系统的所有成分都会彼此形成界面,即使是以一种间接的方式。在这些情况中,使得一个具体器官成为一个系统的一部分的东西是这个器官所介入的那些过程的本质,例如分泌激素。

在前面的例子中,我们注意到这样的事实:某些生物系统是通过在系统的成分中所发生的过程的本质,而不是完全通过在什么之间互为界面被个体化的。由这一事实,我们试图指出豪格兰德的系统理论中的不充分之处。我们可以通过反思豪格兰德的理论——关于系统的可理解性(comprehensibility)的理论——的充分性来强化这一观点。按照豪格兰德的系统理论,一个系统的可理解性(intelligibility)应该来自于将这个系统分解为成分。在他的“作为分解原则的可理解性”这一章节中,豪格兰德阐释了赫伯特·西蒙(Herbert Simon)的一个观点,他说:“对可理解性这一点可以做如下阐释:在某种复杂并难以理解的事物中发现一组简单可靠的界面,并将该事物分解为相对独立的成分,这是获得对该事物的理解的一种方式。”(Haugeland,1998,p 。216)或许的确存在豪格兰德所设想的情况,在其中人们可以仅仅根据知道成分之间是如何相互接触就可理解一个系统。然而,在许多的例子中情况并非如此。要理解血细胞在循环系统中的作用,仅仅知道它们经由血浆接触是不够的。人们还必须对它们介入的是什么过程有所了解,例如氧和二氧化碳与血红蛋白绑定这样的过程。就拿一台个人电脑来说,要知道一台个人电脑是怎样运行的,人们所需要知道的的确就不仅仅是个人电脑的各个部分是如何联系在一起的,他们还需要知道各个成分所做的工作。人们需要知道在每一个成分那里发生的过程。人们必须知道电阻就是电阻而不是电容。人们必须知道RA M(随机存储器)记忆芯片是RA M 记忆芯片,而不是,比如一个CPU(中央处理器)。也许在一些例子中,人们单从联系性(connectivity)就能够搞清楚这些例子中的东西,但在不能这样做的地方,一个人就明显需要知道在成分之中发生了何种过程。最起码来说,豪格兰德的使一个系统得以获得理解的理论极大地低估了这样一种必要性,即理解系统的成分所做的工作对于理解这个系统来说是必要的。豪格兰德感兴趣的是什么与什么的因果联系,而不是因果过程的本性,对我们来说这一兴趣并不是完全与众不同的。我们认为这种兴趣是延展认知进路的一个特有特征的另一种表现。我们认为,在延展认知的文献中,对什么与什么之间存在因果联系有一种相对强烈的兴趣,但对实际存在的因果过程相对来说却不重视或者不关心。要确立认知过程,而不只是因果系统,从脑延展到身体和环境中,人们就需要注意成为研究主题的各种过程。正如我们反复主张和论证的那样,人们需要某种可靠的方式来区分认知过程与非认知过程。在第5章中,我们论证了豪格兰德并没有提出这样一种区分。

当然,有必要把认知和非认知过程区分开来的观点,把我们引向了耦合-构成谬误的系统版本的基本问题。从豪格兰德对于系统的解释并不能简单地得出过程X必定遍及整个X系统。豪格兰德版本的延展认知系统假设并不支持延展认知假设,即认知过程延展到身体和环境中这个假设。以空调系统为例。这样一个系统通常包括一个恒温器,它经由电路与房屋中的空气阀(breaker box)相连,一台制冷器、一个膨胀阀门、一个蒸发盘管、一台压缩机、一个冷凝器、一个风扇,以及用来运载蒸发器和压缩机之间闭环中的制冷剂的绝缘管。这个系统还有把冷气分配到屋子里的管道系统、覆盖着这些管道系统之间的连接胶带以及在天花板、墙壁或地板上的排气口和一个回气口。所有这些成分都是被清晰界定的、相对简单的、可靠的界面连接起来的。不过,在一台空调系统中,并不是系统的每一个成分都“调节”(conditions)空气。并不是每个成分都制冷。蒸发盘管制冷,但是恒温器、管道系统、风扇以及压缩机并不制冷。或许人们会说,空气在整个屋子中被调节,空调调节的过程就发生在房子的所有房间中。 毕竟,是屋子中所有的空气被制冷了。然而,即使按照这种方式去理解是什么构成了空气调节的相关过程,在屋外的冷凝器和风扇并不调节空气。这个例子提示了某种东西是系统X这个主张的一个重要特征,即某种东西是系统X这个事实并不意味着那个系统的每一个成分都做出X这种行为(does X)。更多像这样的例子都表明这一点是正确的。

在豪格兰德的意义上,一台个人电脑是一个计算系统。出于论证的目的,假设我们并不将计算这一概念限制于CPU 所做的事情。假设我们宽泛地理解计算以便包含许多种信息加工。这样,我们可以将读取一张磁盘(floppy disk)、读取一张光盘(compact disk)以及启动电脑当作信息加工,因此也就是将其当作计算。即使对计算作出这种非常宽泛的理解,在一个计算系统中仍旧并非每个过程都是一个计算过程。比如,CPU产生热量,风扇使得空气循环,电子在电脑的阴极射线中传送,以及计算机内部电池的放电,这些都并非是计算过程。试想一个声音系统。在一个声音系统中并不是每个部件都产生声音(音乐)。是扬声器在发声,而不是接收器、扩音器、音量控制器、音调控制器、电阻、电容以及电线。再者,并非一个X系统的每个成分都能够被假设施行了X。即使我们通常按照发生在系统中的过程来确认系统,但我们并非总是按照发生在所有成分中的过程来确认系统的。

这一推理路线的主旨是再明显不过了。承认奥拓、他的身体与他的铅笔和记事本构成了一个认知系统。这并不足以确立认知加工的延展贯穿于奥拓、他的身体与他的铅笔和记事本。除了延展认知系统假设所主张的以外,关于这个例子,延展认知假设所主张的是,认知遍及整个假定的系统。很显然,延展认知假设是一个更强的主张。因此,即使认知系统假设是真的,也并不足以确立延展认知假设。要确立奥拓、他的身体与铅笔和记事本是一种系统,在这个系统中所确认的过程遍及整个系统,那么最起码人们要给出进一步的论证。豪格兰德或许只是简单地规定了当人们在他所指的意义上具有了一种认知系统,那么人们就有了一个认知系统,在其中认知延展到了整个系统。当然,在那种情况中,豪格兰德也就犯下了一个错误,即给出了一个耦合-构成谬误的例子,而这种例子是我们在第6章描述过的耦合-构成谬误的一个更为简单的版本。事实上,从耦合到构成的道路并没有想象的那么简单。