计算主义及其理论难题研究
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二 计算机功能主义

计算主义与功能主义之间一直保持着十分密切的相互支撑关系。功能主义为计算主义提供本体论说明,计算主义为功能主义提供方法论依据。因此计算主义最完整的表述是“计算机功能主义”,它系统表达了计算主义的本体论状态和方法论基础。功能主义是20世纪五六十年代逐渐兴起的一种心灵哲学主张,但是因为具有相当多的理论优势,它很快为众多研究者所关注。邱奇兰德(P. M. Churchland)曾评价道:“心灵哲学中的功能主义是新分析哲学的成就之一。它是一股理论上的新鲜空气,一个概念清晰和计算严格的框架,一部关于人工智能(AI)之可能性的响亮宣言。那些曾经是逻辑行为主义者的人,正确地将它看成他们自己那些深陷麻烦的观点的自然的和更深刻的后继者。那些曾经是同一论者的人,将它看作是科学唯物主义的一种较为宽松但仍然足够强的形式。许多希望以计算的术语来解释认知的人在功能主义中找到了一个自然的哲学之家。甚至连那些拒绝接纳它的二元论者们也不得不勉强认可它那严格的反还原论立场。它对于每个人来说都有可取之处。难怪它在心灵哲学、也许更重要的是在认知心理学和经典人工智能研究中具有了、并且在很大程度上保持着主导的地位。”P. M.丘奇兰德:《功能主义40年:一次批判性的回顾》,田平译,《世界哲学》,2006年第5期。

1.计算机功能主义产生的背景

计算机功能主义的某些细节的提出也许可以追溯到古希腊时代,但是它的现代源起则发端于计算机的发明和应用以后。最早提出这一命题的重要人物是图灵。在《计算机器与智能》中,图灵明确指出:“在神经系统中,化学现象至少和电一样重要。……因此,使用电这一特点看来只是表面上的相似性。我们与其寻求这样的相似性,还不如寻求数学上的功能相似性。”这段话指出,神经系统与计算机的相似,本质上是功能的相似。这说明揭示事物本质的是它们之间的共同功能恰当性,而不是具体构成中的实体性要素。正因为如此,计算机能够获得人的智能,只要在功能方面进行更多的研究。但图灵的主张在当时并没有引起哲学家的注意。图灵时代流行的是作为一种心理学方法论的行为主义,后来被改造为逻辑行为主义。一开始哲学家只是关注图灵在文章中提出的“图灵测试”的操作性问题,而且事实上“图灵测试”的确凸显出一种行为主义的立场,因而相关哲学讨论更多的是关注操作性问题和行为主义的合理性。

直到20世纪60年代,它作为一种新的“心—身”理论被提出来,才受到广泛的支持。究其原因,是哲学内部变革的要求和认知科学发展的外部影响两方面共同作用的结果。在科学方面,一大批以计算认知为基础的研究领域的成功,推动了人们把思考问题的方式从实体层面转移到功能层面。首要的具有典型示范意义的成就是人工智能的开创。

(1)科学背景

这一假设反过来应用于心理学研究,开创了认知心理学,将整个心理过程看作信息处理过程,将心理内容等同于计算机软件运作。这些工作为计算机功能主义的提出提供了良好的科学基础。

图灵1950年的文章引起了人们对机器智能的无限想象。鉴于当时电子计算机已经投入使用,专家们开始考虑:如何让计算机体现出图灵所设想的智能?在1956年达特茅斯会议(Dartmouth Conference)上,麦卡锡等人提出“人工智能”的总目标:“将尝试去发现如何制造出使用语言、形成抽象与概念、解决目前只有人才能解决的问题并且改善自身的机器。”达特茅斯人工智能的项目建议书,McCarthy等,1955年8月31日。转自Rolf Pfeifer, Josh Bongard:《身体的智能——智能科学新视角》,俞文伟等译,科学出版社2009年版,第19页。人工智能的迅速兴起和发展,产生了一系列有开创意义的模型和产品。1955年,纽厄尔(Allen Newell)和西蒙(Herbert Simon)开发了名为“逻辑专家(The Logic Theorist, LT)”的数学定理证明程序。1957年,他们完成了“通用问题求解(General Problem Solver, GPS)”程序,能解答十种类型不同的问题,并开拓出“问题求解”的研究领域。1964年维泽鲍姆(Joseph Weizenbaum)完成对话程序ELIZA,1972年科比(Kenneth Colby)完成对话程序PARRY,开拓了自然语言理解的进路。20世纪70年代初,明斯基(Marvin Minsky)发现,在有限的特征分明的环境中,计算机可以很好地解决空间和逻辑问题。其中一个重要的成果是由温诺格拉德(Terry Winogand)设计的SHRDLU系统,它可以比较熟练地摆积木,从而发展出机器人学。

人工智能的工作假说认为,认知能力的基本机制是各式的信息处理过程,即操作精神表征的计算过程。这种思想启发了心理学家,他们将心理状态看作是信息处理过程。人们通过感观感受世界,这些感觉只是过程链的第一个环节,随之而来的是对刺激进行编码、存储、转换和思考,最后是反应,而对反应的认识又可能回过来导致新的刺激和思考,从而启动一个新的循环。刺激产生了信息。因为人的认知过程中存在着大量的刺激信息需要转化为观念,而观念也在发生着变迁,所以认知系统可以看作是符号处理系统。可以通过符号来表征观念,通过运算来说明观念的有规律的变化。于是提出“计算脑”的概念,认为心理活动就是脑的活动,也是心灵加工信息的过程。“计算机接受符号输入,进行编码,对编码输入加以决策、存储、并给出符号输出。这可以类比于人如何接受信息,如何编码和记忆,如何决策,如何变换内部认知状态,如何把这种状态编译成行为输出。”认知心理学_ 360百科http://baike.so.com/doc/1845539—1951567.html.下图索尔索等著:《认知心理学》(第7版),邵志芳等译,上海:上海人民出版社2008年版,第64页。通过对心理状态做信息处理式的抽象加工,即心理状态的计算处理过程。这个过程是抽象的,因为它不可能被实验所观察到。但新技术的研究表明,图示的阶段和实际心理过程是相似的。这为认知心理学的理论找到了实验证据。

建立表征并进行计算处理的思想也深深地影响了语言学的发展。因为语言学的对象本身就是符号表征,而言说正是对语言符号的处理结果,语言学的问题在于如何说明从单独的符号表征到完整的语句表征过程。乔姆斯基的语言学理论提出了全新的观念和研究方法,他运用形式化推导的方法,对语言的深层产生、变化机制进行探索,将语言学同心理学和认知科学密切联系起来,不但揭示了新的认知状态,而且奠定了新的认知研究范式,即“认知主义”。认知主义的基本特征是用形式化的方法来研究深层语法的加工机制,从而对认知现象做出解释。乔姆斯基注意到不同的语言系统却存在着共同的语法原则,于是猜想人类语言都是一个演绎的形式系统,它提供了一套语言处理所必须的形式规则和原则,从而使主体获得对语言的直觉理解能力和创造性运用语言的能力。“句法部分由基础和转换部分组成。……基础部分生成深层结构。深层结构进入语义部分,获得语义解释。深层结构通过转换规则被转换为表层结构;然后表层结构通过语音部分的规则获得语音解释。因此,语法结构符号获得语义的介绍;符号和语义解释之间的联系,是以句法部分的循环规则为中介的。”乔姆斯基:《句法理论的若干问题》,黄长著等译,北京:中国社会科学院出版社1986年版(英文版1976),第139页。生成语法对语言学的影响是极为深远的,它开创了以数学逻辑为基础研究语言学的新方法和以形式化的方法来探究语言的活动机制。将计算的法则推进到语言学领域,而且其研究成果可以很容易地移植到人工语言中去。它掀起了20世纪50年代的认知革命(cognitive revolution),对当时的社会科学研究产生了巨大的震撼。

于是以“表征—计算”为方法论的研究开始逐渐产生吸引力,并不断上升为一种可靠的研究纲领,这个纲领被称为“经典的符号计算纲领”。这一纲领的基本内容是:“人的心理活动、状态和事件就是大脑功能的表现,而这种功能与机器人对输入信息的储存、加工、计算以及信息的功能类似。功能有自身的独立性,它既不同于物理化学性质,也不是非物质性的、超自然属性,因为正如计算机的功能是通过物质方式表现出来的一样,人脑的功能也是通过物理、化学的方式实现的。”高新民,沈学君:《现代西方心灵哲学》,华中师范大学出版社2010年版,第61页。这一切正如专家们在达特茅斯宣布的:“学习以及其他智能特征的任何方面,在原则上均可以被精确描述,从而可以制造一台机器来模拟它。”达特茅斯人工智能的项目建议书,McCarthy等,1955年8月31日。转自Rolf Pfeifer, Josh Bongard:《身体的智能——智能科学新视角》,俞文伟等译,科学出版社2009年版,第19页。

(2)哲学背景

从哲学上来讲,功能主义是传统“心—身”问题在当代的一种新的形式。“心—身”问题的核心是要解释心理状态的地位和因果性问题。而在传统对这一问题的回答中,二元论总是一种挥之不去的阴影,这种状态不可能满足时代的思想特征。所谓的“时代的思想特征”是指以科学经验为基础的;以科学理性为思维工具。所以“从哲学认识发展的逻辑进程上来说,它是物理主义运动的一个逻辑结果。”高新民,沈学君:《现代西方心灵哲学》,华中师范大学出版社2010年版,第59页。所谓的物理主义,可以简单概括为:人是由基本的物理材料构造的,严格遵循着自然规律;心灵不具有实体性地位,因为它的因果作用会打破自然界的因果闭合律。

20世纪初,在心理学中开始产生排斥研究那种无形的像“鬼火”一样不可捉摸的东西,即意识,而是转向那些能够进行客观认识和测量的行为研究。华生(John B. Watson)和斯金纳(Skinner)等人从而掀起了一股方法论行为主义的潮流。受此影响,赖尔(G. Rlye)和维特根斯坦逐步发展出一种对心理的哲学解释,从而维护了物理主义的本体论。哲学行为主义认为精神状态就是行为表现,后来又弱化为行为倾向(behaviordispositions)。所以心理状态最终都要还原为行为或行为倾向说明,这样就取消了心理状态的地位,把它统一于客观的外在状态。这种理解在一段时间之后,受到了科学界和哲学界的反对。行为主义过于关注外部行为而忽略心的内部状态,而多数心灵哲学家认为这种心的内部状态恰恰是最基本的东西。除此之外,行为主义虽经过努力,但是并没有提供出一套完整的将心理术语翻译为行为术语的方案。乔姆斯基(Noam Chomsky)对Skinner的言语行为(Verbal Behavior)观点的摧毁性评论,导致了心理学中从行为主义到认知主义的转向,心理学开始由以行为研究为主转变为以认知研究为主。心理术语仍然是日常语言中不得不被提及的词汇,这标志着行为主义作为一种总体方案的失败。

行为与心理类型同一的失败,使得哲学家们思考更加微观的态度,提出了心理与物理的类型同一命题:心理属性就是物理属性。它要说明,任何心理状态都根本上是一种大脑物理状态。比如说,“痛”是一类心理现象,它包括头痛、手痛、心痛等许多具体的个例,因此被称作“类型”。而“大脑的C纤维激发”是一种类型的物理事件,它也可以包括如在a时被激发、被激发状态为p等个例。类型同一论的观点就是:“痛”和“大脑的C纤维激发”是同一件事。问题是根据莱布尼兹律,也就是说明任何一个心理属性的外延,都有某个物理属性的外延与其相同。我们如何从操作层面说明二者外延是否等同呢?这是一个经验问题,而且是一个当前无法完成的经验问题。类型同一论最大的问题在于过度忽略了个例,因而会导致难以接受的推论。比如,如果“痛=C纤维的激活”,那么每一种痛,无论是你的头痛还是我的脚痛,都同一于我们神经系统中的C纤维的激活。但是狗的痛呢?海豚的痛呢?我们显然与这些动物有着完全不同的神经系统构造。

从类型同一向个例同一的过渡,是一种非常理想的哲学方向。在个例同一中,我的头疼可能是因为我的大脑的C—纤维激活,而你的脚疼可能是因为大脑中B—纤维激活,这两种激活可能不属于同一种大脑状态类型。所以相同的心理状态类型的个例,可以是不同的大脑状态类型的个例;但是,相同的大脑状态类型必定产生同一类型的心理状态,这就保证了心身随附原则,也就为同样的心理状态类型在不同的物理基础上实现留下了空间。

对普特南来说,对传统心灵理论的批评态度不仅来自于那些理论本身的困难,很可能还涉及当时的研究方法。当时的哲学家只是在用范畴、逻辑、性质、态度等哲学概念来讨论“心灵”,这些概念既是外部的,又是模糊的。这种讨论等于将“心灵”置于黑箱状态,内部机制无从谈起,因而无法彻底摆脱笛卡儿二元论的影响。与此形成鲜明对比的是,这个时期的人工智能发展迅速,计算机被看作模拟甚至超越人的智能的有效工具。更重要的是,计算机的内部机制是十分清晰的,其机制解释可划分为三个层面:物理层面、逻辑层面和功能层面。正因为这样,纯物理状态的机器才能最终产生具有智能特点的行为。从而打开大脑“黑箱”,将内在认知活动通过功能组织的方式给予说明,为大脑状态与心理状态的同一性问题提供新的启发。普特南敏锐地把握到这一思想,从而提出全新的计算功能主义,不但继承了心脑同一论和行为主义原有的解释力,而且避免了困扰着这两个学说的理论困难。

2.计算机功能主义的提出

普特南(Hilary Putnam)的计算功能主义的发展可分为两个阶段。在前一阶段他并未提出一个关于精神状态本质的理论,只是利用心灵与机器的类比来说明“困扰传统心—身问题的各种各样的问题和难题,全部都是语言学和逻辑学的……所有问题的出现都与计算系统有关,这一计算系统能够回答它自身结构的问题。”Putnam, H. 1960:“Minds and Machines”,in S. Hook(ed.),Dimensions of Mind, New York: University of New York Press, pp.148—180.几年之后普特南才正式阐明精神状态与功能状态等同,他指出“确定一个人有一个特殊的信念,或偏好,或无论是什么,都包括对这个人的功能组织的了解。”Putnam, H. 1967a:“The Mental Life of some Machines”,in Hector-Neri Castañeda(ed.),Intentionality, Minds and Perception, Detroit: Wayne State University Press, pp. 177—200.普特南还设想:“疼痛,或处于疼痛的状态,是整个有机体的一个功能状态。”Putnam, H. 1967b:“The Nature of Mental States”,in Captain, W. H. and Merrill, D. D.(eds.),Art, Mind and Religion, Pittsburgh: University of Pittsburgh Press, pp. 37—48.

(1)心灵与图灵机的类比

普特南一开始关注到的是心灵状态与机器状态之间的类比关系,他认为,可以用两种不同的描述来说明人的心灵状态,物理化学的和形式逻辑的。心脑同一论从本体论上直接将精神状态还原到物理状态,显然是不成功的。普特南从计算机中看到了非还原的解释。计算机的运行机制可分为两个层面:计算和实现,或软件与硬件。两种层次是截然不同的,软件的正常工作必须有硬件的支持,但软件层次的属性不能等同于硬件层次的属性。普特南认为,图灵机的内部状态是逻辑状态,是用逻辑和形式语词而非物理语词来说明的。但只要图灵机是物理可实现的,就可以用物理语词来指称它的物理状态。就像用软件和硬件两种状态描述计算机的某项操作。同理,也可以用两种不同的描述来说明人的心灵状态,无论是物理化学的还是形式逻辑的。根据“精神状态”,就可以寻找一种更抽象的精神过程的描述;这些描述能够详细说明一些规则,这些规则控制成功运行着的工作状态。这其实相当于机器的软件。

这样就可以建立起计算机与心灵活动之间的类比。它们的内部结构和外部行为,都可以根据不同的状态来描述,比如,一方面,根据由物理规则控制的物理状态;另一方面,更抽象地,根据由推理规则控制的逻辑状态或精神状态。普特南认为,这种类比澄清了一些常见错误。维特根斯坦就曾经说过,当我看到一张图画时的心理印象,和我看图画时的神经状态给我们的感觉相差之大,可以认为它们完全是两个不同的事项。也就是说所谓心理状态和神经状态完全是两种不同类型的状态,我们可以认为它们之间具有因果关系,但无论如何不能认同它们的同一性。但普特南的功能状态与心理状态同一理论则回答了这个问题并揭示了这个假象。人的心灵其实是个图灵机,它能打印“我处于状态A(现象状态)”,同时(如果装配有适当的工具),它也能打印“36号触发器被激活(实现状态)”。

心灵与它们的物质性载体之间的关系类似于计算机程序与运行于其上的装置之间的关系。“对人而言,这个硬件就是人类的大脑。正像计算操作是由计算机硬件的过程实现的,而同时这种计算又不能等同于该过程一样,心理状态也实现于大脑状态,而又不能等同于大脑状态。”约翰·海尔:《当代心灵哲学导论》,高新民等译,中国人民大学出版社2006年版,第95页。普特南认为,我们甚至可以设计一个图灵机,其行为方式完全遵守人类心理学中的那些理性行为规则,这样的图灵机可称为理性行动者。

(2)精神状态的功能性质

行为主义和心脑同一论总是希望将精神状态直接还原到物理基础之上,这在理论上和技术上都面临着严重的困难,但计算机的功能层次与物理基础之间是非还原但具有随附性的关系,所以如果从功能的角度来解释精神状态,则完全可以避免这些困难。因此功能解释进一步成为普特南思考的目标。

普特南对疼痛这种极其复杂的意识经验提出了新的解释,即“疼痛,或处于疼痛状态,是整个有机体的功能状态”Putnam,1967b.。普特南的想法是:“心理状态即功能状态,心理状态在类型上就是其因果或功能角色,即它在感官刺激、行为反应和其他心理状态的关系中所扮演的角色。”田平:《自然化的心灵》,湖南教育出版社2000年版,第79页。因而具有心灵就是具有某种正确的功能组织;任何精神性质就是某种功能组织。处于疼痛之中,就是拥有某种性质,而这种性质正是这种功能组织的特征。这就是“功能状态同一论题”(functional state identity thesis),即对于任何精神性质M存在一个功能性质F,以下两个条件同时保持:

(1)充分性:任何M事件也是个F事件(心理内容相同,则功能组织相同)。

(2)随附性:任何F事件也是个M事件(功能组织相同,则心理内容相同)。

第一个条件断言,所有的疼痛,事实的和可能的,由功能组织F实现;不可能有两个有机体,都感到疼,但一个具有功能组织F而另一个却没有。第二个条件补充了第一个,它断言所有的功能组织F都会疼痛的感觉;不可能有两个有机体,具有同样的功能组织F,只有一个感到疼痛而另一个却没有。所谓处于疼痛中是由是否具有功能组织F来决定。

普特南在进行心灵与机器的类比的时候,已经在考虑二者“功能同构”的问题。也就是说,如果要从功能层面解释心灵或心理状态,必须引进与其功能等同的计算机的处理过程。从而“就可以将原本因处于‘黑箱’之中而无从接触的内在认知活动,将难解的认知活动还原为可以用科学语言加以讨论的大脑(计算机)的功能组织。”陈亚军:《从分析哲学走向实用主义——普特南哲学研究》,东方出版社2002年版,第4页。利用计算机的术语对一个功能组织过程的说明,普特南将其称为描述。假设FO(S1, …,Sn, i1, …, ik, o1, …ol)是功能组织,即对内部状态(S1, …, Sn),感觉输入(i1, …, ik),和动力输出(o1, …ol)之间关系的描述。因此,疼痛作为一种功能组织,是由它跟其他状态,如输入和输出之间的关系决定的。处于疼痛之中是一个功能组织的状态,比如S5;任何其他的有机体也会处于疼痛之中,只要有机体具有(或同构于)FO并处于S5之中。因此:

 

处于疼痛之中,等价于,处于S5状态中,而且它们的关系满足FO。

 

普特南假设的有机体与计算机之间的功能同构,并没有经验上的证据,以及理论上的保证,普特南唯一的论证是:“我承认这个假说很模糊,但是它肯定没有像心脑同一假说的当前形式那样模糊。”Putnam,1967b.

(3)何为功能状态与心理状态的同一

坚持功能状态与心理状态的同一是功能主义的核心主张,正是这一主张提出新的本体论预设,用来弥合分离已久的二元论思维。这一主张的基本模型是计算机的结构和功能关系,因为计算机的抽象基础是图灵机,这里就通过图灵机来说明功能状态与心理状态的同一是何以可能的。这是一种影响深远的观点,因为今天的计算机依然是以图灵机为抽象基础的,所以它仍然是当前计算主义所努力坚持的部分。

在图灵机中,一个完整的机器表就是完成某项功能的程序步骤。这些步骤并非总是线性递进的,相反不断的嵌套回指才是其基本特色。在这样的情况下,如果要对表内的某个状态做出概念结构式的定义是十分困难的。常见的现象是,关于机器表的内部状态是通过关系来描述的,即在说明一项具体状态的时候也要提及其他输入和状态。这种说明方式通常不会用在日常定义之中。

考虑一种简化的情况本图示说明源自Ned Block的Functionalism一文中的图书,不过进行了修改和适当的简化。原文地址http://www.nyu.edu/gsas/dept/philo/faculty/block/papers/functionalism.html.,机器表如图1所示,机器有两个状态S1和S2,两种输入1和0,两种结果输出〇或□。

对左方机器的执行解释是:如果机器处在S1状态,并看到1,则输出〇并进入状态S2;

对右方的机器执行解释是:如果机器处在S2状态,并看到1,则输出□并进入状态S1。

图1

现在问:S1是什么?S1并非一个单独存在的实体,要回答它只能通过说明S1在图上的位置、关系和作用来说明。根据图1给出简要的特征:

 

处在S1状态就是:处在两个相关状态的第一个,这两个状态与一个输入和输出相关值相关:在一个状态中,输入1,则跳转另一个状态并输出〇;处在另一个状态,输入1,则跳转第一个状态并输出□。

 

这是一个相当复杂的说明,因为要说明S1实际上把整个图表的结构、过程和结果都描述到了。因此,关系定义往往是系统性和整体性的,也就是说对局部的说明必须要上升到整体才能描述完整。

可以将图1赋予一种简化的精神状态解释【解释1】:如把S1解释为“疼痛”,S2解释为“伤心”,把1解释为“针刺”,把〇解释为说出“啊”,把□解释为“流泪”。这样图1的意义就是:痛就是被针刺,就会说“啊”,然后会伤心;伤心就是被针刺,就会流泪,然后会痛。图1还可以构造得无比复杂,比如所谓处于“疼痛”之中,也包括想离开的倾向、寻思你自己是否病了、它使你精力涣散,等等。所以精神状态的本质正如机器状态的本质,由它与其他状态以及输入输出的关系构成。

通过解释,建立了一阶属性与功能属性之间的一一对应。注意到这个图中,对S1的定义是依赖于整个图表系统的,离开了图1,就完全无法对S1做出定义。这里从不提及S1的指向什么,而只关心S1在图1中承担什么样的角色。通过S1与图表中其他元素的相互连接中,才将其完整说明。最重要地,S1的状态说明必须引用S2的状态,以及其他状态因素,因此功能主义主张一种心理状态的整体论说明。当解释任何一个具体化的心理状态的时候,如疼痛,必然要涉及伤心、信念、欲望、焦虑、恐惧等许许多多的心理状态,这就产生了功能状态个例化的问题。

精神状态正如机器表状态,定义机器表的方法正是定义精神状态的方法。在机器表中,使用的是和S1无关的一些符号。在将S1解释为疼痛时,疼痛完全特征化,根据所涉及的逻辑数学语言和术语表达的输入信号和行为输出。所以功能主义可以用完全非精神语言来特征化精神。这一点和逻辑行为主义有相同点。同时,S1是二阶状态,它的存在是建立在其它状态的综合之上。将S1解释为疼痛时,它是建立在行为属性之上的。而行为属性可以同一于具体的物理属性。因此,功能属性是一种由物理属性产生的属性。这里超越了逻辑行为主义,行为主义只是消解心理属性,而没有说明它可以成为二阶属性。这样,图灵机为心灵状态提供了一个适当的解释模型。机器功能主义的基本立场是:“对于某物而言,它具有智能(即有心理),也就是有相对复杂的图灵机的物理实现,它的心理状态等同于机器表的内部状态。”高新民,沈学君:《现代西方心灵哲学》,华中师范大学出版社2010年版,第70页。

3.本体论地位探讨

功能主义是一种特殊的本体论,它并没有说明心灵的质料性构成,相反它根本不关心任何质料性因素。它将质料问题排斥在讨论之外,却关注事物的目的性。这将问题带回到了亚里士多德,用一种工程式的眼光来看待心灵的问题。

(1)功能的概念

功能主义为心理现象的实质提供的解释是:功能状态与心理状态是同一的。要理解这一点,首先要从对“功能”概念的理解开始。根据《柯林斯英汉双解大词典》,所谓“功能”,“是指在完成某项工作或实现某种目标方面,作为事物或人的一个部分所起到的作用”。功能主义经常举的两个例子是:工程学上的“化油器”,指的是在发动机工作产生的真空作用下,将一定比例的汽油与空气混合的机械装置。通常无论如何解释这个装置,都必须谈及它们的功能:为了使配出的混合气比较均匀,以供发动机正常运行。生物学上的“肾”的概念,通常教科书是根据其角色来定义的:负责过滤血液中的杂质、维持体液和电解质的平衡,最后产生尿液经由后续管道排出体外;同时也具备内分泌的功能以调节血压。

显然功能主义从组织—目的的角度,而不是从本质—属性的角度讨论哲学概念。功能主义的方法论最大的特点是:其上层的功能性质是相对于观察者的,它依赖于组织基础,但不能直接还原到组织基础。比如,功能主义最早的表现形式——亚里士多德的灵魂理论。柏拉图认为灵魂可以在体外存在,亚里士多德却认为,灵魂是人的身体的一种自然的、有组织的形式——一种能够用来表述内在本质的能力或资质。灵魂对亚里士多德来说,就是一种实现某种如其所是的功能或目的的事物。就像斧子可以是任何能够用来劈砍的东西,眼睛是任何能够用来观察的东西,灵魂实质上就等同于具有如下功能的东西,即能够使一种自然的、有组织的人体,实现它所被定义的功能。根据亚里士多德,被定义的功能是,作为一个活动的、有行为的、能感知和有理性的存在物,能够生存和成长。因此,亚里士多德认为,灵魂与身体是不可分离的,并且包含了身体生存、感知、活动和推理所需要的所有能力。

功能主义所说的“功能”可以总结出以下要点:(1)功能必定是某一事物在整个系统中表现出的目的性,必须用整体论和目的论的方式才能说明。(2)功能是一种由一阶基础属性所实现的二阶属性;它紧紧依赖于一阶基础属性,但绝不能直接还原为一阶基础属性,它是一种高层次的状态。(3)功能是一种抽象属性,不可能直接观察到功能,它只能在恰当的环境下表现为作用或抽象的程序、进程或固定化的软件等,但是输入、进展和输出这些物理状态是完全可观察的。因此可以通过后者来把握前者。这三个要点与日常“功能”概念相同,但机器功能主义还突出第四个要点。(4)尽管功能属性可以从数学、生物学等角度来描述,但出于计算的需要,它必须采用形式化的方式来进行最统一的刻画。当然仅从数学上来说,(4)也是成问题的。

(2)本体论问题

功能主义认为,心理状态在类型上是其因果或功能角色,是因果关系中的中间环节,它由感觉刺激引发,然后通过不同心理状态的互动又影响了行为。虽然心理状态也是内在的、观察不到的,它只是从功能的角度考察才能确定。但是功能主义承认心理状态的确是真实存在的,即使有些心理状态没有相应的外在行为表现。与夸克、基因、赤道一样,它是客观因果世界中的一部分。

尽管功能主义把心智状态看成是介于感觉和行为之间的因果联系,但功能主义者并不会去深入研究构成心智的物理基础。受功能主义影响的心理学家把研究的关注点从行为转向了内部的大脑。他们在生理机制的基础上进行抽象并推测出心智结构,是不涉及物质细节的抽象机制。因为心智状态是需要通过抽象的方式进行理解,所以最主要的是找到心智状态所扮演的因果角色,而这些因果关系的物理基础是不重要的。

布洛克认为当前心灵哲学中有两个基本问题分别是:

“(1)本体论问题:存在是什么?

(2)形而上学问题:每种精神状态类型的特征是什么,如疼痛的统一标准是什么?”Ned Block, Functionalism. http://www.nyu.edu/gsas/dept/philo/faculty/block/papers/functionalism.html.

功能主义回答了形而上学问题,即精神状态就是功能状态。但是没有回答本体论问题。功能主义将解释的重点建立在组织结构之上,对结构的可能基础却没有做任何承诺。所以功能主义根本上是二元论的,并且在一定程度上是可以反唯物主义的。因为如果一个没有大脑的生物能够思考,则思考不可能是大脑状态。既然功能主义只关注心理状态的机制,不致力于研究其物理基础,这就和二元论是一致的。大脑中可能存在着特殊的非物质的“精神元素”存在,是这种精神元素管理着功能主义所说的心智状态的机制。如果精神元素具备因果关系结构,那么在功能主义看来,就可以作为心理状态的基础。所以功能主义完全悬搁了本体论问题,这说明功能主义是一个过于宽泛的空架子,还需要对其做更多的约束,才能满足基本要求。

虽然功能主义悬搁了本体论问题,但是考虑到功能主义理论的产生来自于对一系列科学成就的启发和总结,所以几乎没有哲学家在物理主义之外讨论功能主义问题。所以,就倾向性来说,功能主义者坚决否认世界上存在着非物质的实体、属性、状态和过程。

(3)功能属性

当代功能主义中谈到功能属性,都必然指称物理属性的属性。这句话从两个方面来理解:(1)心理属性是一种现实的属性。因为心理状态同一于功能状态,而功能状态又是一种实存的状态,所以心理状态本身是存在的,并不是错觉或者语言的误用。(2)心理状态是一种抽象的存在,就像数字和基因的地位一样,虽然不是物理的,但却具有客观性。这一点与功能主义有着根本性的区别,行为主义一直试图清楚有关“心灵”的词汇,把它当作一种根本不存在的内容。功能主义恢复了对心理状态的承认。

心理属性不能直接还原到物理属性。根据机器表图示,功能状态是一个功能完整的组织整体产生的性质或状态,不可能还原到任何一个或一部分物理状态;否则就会打破组织的完整性,而不会产生功能状态。正是这种组织完整性决定了功能属性是不可还原的。不可还原是工程化思维的一个特征,比如,人类可以用一块块石头筑成一座水坝,但任何一块砖头都不是水坝本身,这需要一种精心的安排设计,使所有石头的堆砌符合一个既定的目的。这种不可还原性在物理基础和现象层面建立起丰富而且非直接的关系,这正是功能主义较之行为主义和经典唯物主义成功之处。

(4)实现问题

不可还原性维持了心理学的独立性。功能主义受到心理学的拥护,因为心理学家通常坚持方法论自主性,即心理学有着各种不可化约的定律和独特的抽象主题,从而排除物理学等的还原。当功能主义把心理状态定位于功能状态时,就同时把心理学主题抽离了大脑的神经生理学层次。

对于功能主义来说,一个状态的个例可以由多种物理状态的个例来实现,只要这些个例构成的组织结构是相同的。心理状态在大脑和计算机中分别实现是完全可能的,关键是要使计算机产生和大脑共同的组织状态。这就指导心理学家们通过计算机建模的方式去理解心理状态,因为它们本质上是同一的。这为认知心理学和人工智能提供了一个很独特的基础,使得研究人员只需要设定一个抽象的功能性公设系统,然后通过与人的比较来验证并改进这个公设系统就可以了,从而避开了基础部分的细节。20世纪60年代,西蒙和纽厄尔的一系列工作表明:计算机能模拟人类思维的某个有限方面,而且其各式各样的内部网络分布,能提供人类思考方式的模型。从此计算机模型能描述人类认知观念的想法引入认知心理学。“心理学家也许能提供关于知觉、在记忆中储存信息、思考的规则和程式,而计算机专家则能编写出模拟这些概念的程序。”索尔索:《认知心理学》,凤凰出版传媒集团、江苏教育出版社2010年版,第22页。

但同时,一个物理状态的个例也许在不同的解释下能够落实多个功能组织。如也可以将图1赋予另一种解释【解释2】:如把S1解释为“买可乐”;S2解释为“买雪碧”;把1解释为“一元钱”;把〇解释为“一罐可乐”;把□解释为“一罐雪碧”。于是图1表述一台自动售货机,在S1状态,当投入一元钱的时候,是提供一罐可乐,然后进入S2状态;在S2状态,当投入一元钱的时候,是提供一罐雪碧,然后进入S1状态。如果是这样,因为售货机与心理状态共用一个机器表,意味着二者的功能状态是相同的,也就是说售货机在卖出可乐的状态,也是疼痛状态。这就导致了实现的泛化,因为只要经过精心的设计,任何事物能够实现任何的心理状态——泛心论出现了。这就是布洛克所说的“自由主义”错误。自由主义反驳的命题是:相同的功能组织必定产生相同心理状态。后来的功能主义者提出:一个真正的实现必须满足图表中的反事实意义。所谓的“反事实”指在不同条件下有可能发生但违反现存事实的。心理上与我们等同是具有心理性质的必要条件。也就是说,并非任意的机器表,而是反映人类心理的机器表,才能与人的心理状态同一。

还有一种属于布洛克所说的“沙文主义”错误。从另一个角度来讲,相同的心理必然是相同功能组织的结果。那么考虑疼痛,如我的疼痛和章鱼的疼痛。必须承认,章鱼的痛和我的痛是同一类型的痛,按说是相同功能组织的作用。但是在解剖学上,章鱼不存在如人一般丰富的神经系统。再者疼痛与信念状态有关,但章鱼应该不存在信念这样的高级认知能力。总的来说,如何解释章鱼既有疼痛且大脑(实现的基础)是贫乏的?在此,可以细致区分疼痛的类型。产生疼痛的原因很多,不同的疼痛对应不同的功能状态。比如说最基本的疼是由对生物体的刺激导致的;在这方面我与章鱼的疼痛没有区别,处于完全相同的功能状态,即使章鱼的大脑比我的要简单得多。但失恋的痛就为我独享,章鱼是没有的。

除此以外,还有一种可想象的怪人,“有时候他也像我们一样感觉到疼,可是他的疼在原因和结果上都与我们的疼迥然不同。”这情况类似刘易斯设想的“疯子”,疼与因果角色是必然同一的,但存在这种可能性:疯子的疼是因为其线路图接错了,所以它的因果与群体的因果是不同的。然而什么是这个合适的群体呢?刘易斯认为:“这个框架可以先天地刻画疼和其他状态。如果关于因果的事实都正当的话,我们也把疼刻画成一个物理现象。通过允许在群体中可以有异常成员,我们使得疼只是偶然地与它的因果职能相关联。”David Lewis, Mad pain and Martian pain [C]. Readings in the Philosophy of Psychology Vol. I. N. Block, ed. Harvard University Press(1980):pp. 216—222.总结来说,怪人和我们的心理状态是相同的,但功能状态却不同;而章鱼和我们的大脑基础(即功能组织)不同却具有相同的心理状态。

总地来说,功能主义虽然有着激烈的哲学争论,但是计算机功能主义在一定程度上被认知科学看作理所当然的假定,尤其是在人工智能、认知心理学和认知语言学三个领域。一部分哲学家基本上在计算机功能主义的框架内工作,解决一些比较细致的问题,如解释表征和表征结构、消解现象意识等工作。这部分人可以简单地成为认知计算主义者。他们通常不会深入涉及心身问题,因为他们把它假定为一个已经获得充分回答的问题,即计算机功能主义。事实上,他们的工作是寻找心理活动中更富有抽象性和形式化的特征,这些往往是另一些哲学家和科学家忽略的地方。反计算主义者不强调甚至否认心理活动的形式化特征,而神经科学家则直接面对物质性的大脑。所以在现象与物理基础之间存在着一个解释鸿沟。现在一些哲学家在计算机功能主义的框架下工作,在一定程度上拥护强人工智能。这一方面来自于人工智能仍然是一个具有远大前景的研究领域,计算机仍然是一个具有丰富想象力和可依赖的模型和隐喻;另一方面也因为计算机功能主义仍然具有相当的灵活性和创造空间。但是“近年来,也许是随着功能主义理论所遇到的困难,很多哲学家开始倾向于提供一种精神状态随附性的说明,而不再热衷于功能主义。”但正如金在权所说,“随附性仅仅是提出了一个问题,而不是提供了答案。反过来,对于广泛讨论的随附性问题,功能主义提供了一个可能的答案:精神状态随附于物理状态,因为精神状态是功能状态,它们通过物理状态来实现。许多哲学家一开始在1968年提出的论证,在2008年看起来似乎不再具有绝对性了。但是毫无疑问,它是一个非常有启发性的和潜力的理论。”Thomas W. Polger, Functionalism, Internet Encyclopedia of Philosophy. http://www.iep.utm.edu/functism/.