思维科学探索-第16章

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。如果被认识了，结果可以要么是真的，要么是假的
形成环境表象和判断预测是脑的最基本的中心操作。脑
必须构造周围有关环境的精确的配置图（包括现实三维空间
中的或社会上人与人相互关系的），它还必须为环境中有关事
件的进程建立精确的“时间表”。为了作到这一点，脑必须
显示人与人有关的客体的时空位形，以及相关的因果关系，
脑在与环境相互作用过程中显示的这种关系以及全部对称性
和周期性，在所有认识工作中都起主要的作用。而这些无疑
～
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罗素和阿尔弗来德诺斯怀
。
。
地同经典物理学表象、欧几里德几何、宏观的不可逆的因果
关系和逻辑学有不解之缘
人脑的问题求解过程中通过内省法，行为分析等方法导
出的思维模式和信息推演结构完全可以用图论，组合数学工
具进行描述，例如树状结构、网络结构、关系结构等等。纽
威尔萧和西蒙有效地利用启发式方法编制的“逻辑理论
家”程序连续证明了伯特兰
德海的《数学原》中的个定理中个
为了发现有关的因果关系，人脑往往进入搜索有关信
的状态。在这种搜索操作中脑是按照“随机搜索”的方式进
行的，我们自己往往有这样的经验：按照预定计划的搜索并
不一定是最佳和最自然的方式。这种“随机搜索”方式是可
以找出适当的数学工具来进行描述的。人的梦幻能否看作现
有信息的随机地离散片断的放大与组合呢？我想，我们甚至
可以用随机数发生器，夸张、放大（缩小）输入计算机的影
片，并且随机地将其各个片断连接起来构成一个模拟人的梦
幻的序列。类似地，我们是否可以将解决某一问题的有关大
量材料输入计算机，并随机地进行组合，然后用计算机进行
判断，确定因果关系，用随机法对付“信息爆炸”问题，也
许是一个有效的途径。
人的感官和脑的模式识别问题其本质是数学问题，虽然
这个过程是非常复杂的。就拿视觉来说吧，人的眼睛和脑具
有信息压缩、特征抽取、特征选择、分类鉴别的功能，能
识别具有旋转、位移、比例等几何变换和光度变换的物体和
对象，能极为迅速地捕捉住对象的拓扑特性，抽取对象的边
缘、孤立点等等。近年来提出的关于视觉信息全息存贮的理
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一层意思
论是很值得研究的。
人的语言的结构和文法是可以用数学来进行描述的，
给出了文法的数学模型。
特别值得一提的是我们认为模糊数学的方法是很有前
途的一种方法，因为人脑每天处理的信息中有相当一部分
是模糊信息，许多关系和结构也是“模糊”的，例如“大”、
“小”、“多”、“少”，“高低”、“可能是”、“比较
清楚”、“几乎”、“如何”等等，因此模糊量、模糊关
系、模糊拓扑、模糊控制、模糊识别等等工具和描述方式在
思维科学中必将占有显著的地位，近几年来在模式识别领域
中已把模糊数学方法同统计法和语言结构法并列为三大方
法。
描述生物系统的相互作用需要许多的数学工具，它考虑
到这些不同种类的非连续性，它能够定量地适应非连续跃
迁、非线性、分枝、不稳定性的出现，或者生物量的“断言
的”　变化。汤姆的突变理论是在这个方面迈出的重要一
步。
苏联的一些心理学家认为抽象代数几何学，如由法国数
格罗学家太狄克引入科学之中的抽象数学空间的新类对
心理学的研究看来是很有作用的。认为很可能为心理学和
数学的接近开辟新的可能性。
运筹学、对策论、系统论、抽象代数、拓扑学、离散数
学、图论等许多工具都被引入思维科学的许多具体的研究领
域。
之所以强调各种数学工具对研究思维规律的重要性还有
人之所以能创造出各种数学工具去描述客观世界
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学的研究中去另一方面在思维科学这个广阔而又
的各种时空结构是不是因为自己的脑和思维活动本身就存在
着类似于这些工具中所具有的最一般的信息结构呢？
仅从上面挂一漏万的罗列之中，我们就可以深深感到思
维科学研究同数学的密切关系。
我们一方面要把各种已有的数学工具“移殖”到思维科
百
花争艳、五彩斑斓的园地有许许多多的新的数学方法等待我
们去发掘。需要有一大批，尤其是年轻一代的数学工作者深
入到这个领域里来施展他们的才能。
三、我们的几点看法
（一）研究思维学的主要途径有三种：第一种是心理学
方法，也可称为宏观的研究方法；第二种是神经生理学方法，
即微观的研究方法
智能研究方法。
第三种是借助电子计算机模
此外，最近几年脑化学研
人脑中有
展，在美国召开的一次国际脑化学学术会议上，报导已发现
多种不同的化合物充当信息传递介质，而且某
息传输（处理）通
些科学家的研究结果表明不同的传递化学介质对应着不同信
。认为脑化学的研究同神经生理学的研
究结合起来有可能发现人脑结构的线索。看来生化学家将来
也会参加思维科学研究的行列。
近年来由于将信息、信息处理和系统论、控制论的成果
引入心理学，由于采用了电子计算机为代表的一系列的技
术，心理学发生了很大的变化。可以这样说，现代心理学在
一定方面综合了社会科学、自然科学和技术科学的成就，在
当前人脑的微观结构还不可能很快搞清楚的情况下，心理学
方法仍然是思维科学研究的主要环节。即使在将来脑的微观
拟的人工
得很大进
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多个其
结构搞得比较清楚的时候，也仍然需要更深入地以系统论、
控制论“强化”的心理学研究来完成从微观到宏观的过渡，
因为人脑是含有一百亿个神经细胞的巨系统，一个国家如果
仅把单个单个的人研究清楚了，而没有宏观的系统分析仍然
不可能真正认识这个国家，人脑更是如此。
英国生理学家布莱因曾经十分生动地举例说：如果
人们通过放大镜来观察毯子，那么，他看到的是一条条
联系，而心理学所
线，而不是完整的毯子模样。要观察完整的毯子的模样，不
用放大镜他就分不清一条一条的线。他认为，生理学所研究
的恰好是一条一条的“线”和它们之间
研究的则是它们的整体组织。布莱因断言：“我们完全弄明
白毯子是怎样用线组成的一天，是一定会到来的。”
我们认为计算机模拟的人工智能既是思维科学研究成
果的一种“载体”，又是思维科学研究的重要工具或途径。
近二十年模式识别和人工智能方面已经获得了很大的进展，
某些成果已经运用于军事、工业生产、医疗诊断和科学研究
等许多领域，这些已经构造出来的智能系统是思维科学研究
成果的“载体”。另一方面则是将生理研究获得的关于微观
结构的知识同心理研究的结果结合起来，提出某种人脑微观
结构的假说，构造出一种数学模型，然后在计算机上用软件
进行研究，将计算的结果同心理实验的结果进行对比，发现
问题，然后反馈回去修正假说和模型，继续进行模拟研究，
该系
构成一种闭环的研究过程，逐步逼近真实的结构。实际上计算
机是思维科学研究十分方便的“实验室”。前不久报导的美
国科学家研究出的一个计算机视觉模拟系统就是一例，
统由六层“神经元”组成，每一个“神经元”同
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们诚恳地希望来自不同学科的同志打破
他“神经元”联接，可以抽取天鹅的形态概念。全部用计算
机软件实现。目前国内计算机模拟条件逐步得到改善，应该
重视这方面的研究。
在进行模拟研究的过程中，我们不应该盲目照搬模仿生
物，跟随自然亦步亦趋，因为这样不一定能推动科学前进，
有时还会阻碍它的发展。人脑是在几百万年前开始进化至今
的，我们完全可以发挥人的创造性对生物原型进行提炼、简
化、规整化等（当然必须是科学的），创造出新的功能相同甚
至某些方面更好的结构。
进行人工智能研究的另一重要目的是试图构造出新的功
能更强的信息处理机，目前日本和美国争相研制的第五代计
算机就是这种努力的重要组成部分，智能化是最重要的特
点。
（二）目前国际心理学界有苏联和欧美两派，观点存在
分歧，国内实际上受到各派的影响。我们不应该再吃过去不
加分析一边倒的亏，应对各学派采取分析态度，取其精华，去
其糟粕，扬长避短，逐步形成我们中国的风格、学派和正确
的学术思想。人脑和思维研究过去在我国“禁区”很多，前
若干年甚至连人工智能都不敢提，大大束缚了人们的研究热
情和聪明才智，这种现象不应该再发生了。我们科学工作者
也要努力学习马列主义、毛泽东思想，用辩证唯物主义来指
导我们的研究工作。
（三）思维科学领域象其他学科领域一样，只有在诸学
科协作的良好气氛中才能健康生存和兴旺发达起来。因此我
户之见”，团结
一致，加强交流。我们很愿意借此机会同国内外同行互相认
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识，建立联系，进而在研究工作上进行合作，为发展我国的
思维科学研究而共同奋斗。
四）从我们自己的情况出发，我们今后的工作方向是
人工智能和模式识别。我们试图把创造心理学、科学研究方
法论同具体的工程技术中的知识表达和问题求解联系起来，
引入有用的数学工具，构造出某种“专家咨询系统”。与此
时，对创造性思维的规律进行研究。这样做，一方面抓住了
基础理论的研究工作；另一方面，又可以将基础研究同应用
开发研究结合起来，更好地为国民经济和国防建设服务，产
生实际效果。
思维科学的发展前途是无比光明的，我们愿作它发展道
路上的铺路石！
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《自然杂志》年，
百科全书》，郭奇格译，赵壁如校。
〔美〕勒德雷尔《论人脑机能和物理学、科学
《
》
④钱学森：《系统科学、思维科学与人体科学》，
。
参　　考　　文献
〔苏列昂节夫：《思维》，苏联《哲学
与技术基础之间的关系》，范岱年译自《
》年，　，
③〔美〕、、
，上海科学技术
年。
王书荣：《自然的启示》
出版社，
同
同
〔英《思维与问题的解决》，叶念
先译，余星南校。
同②
〔英汤姆：《生物学中的拓扑模型》，载《向
卷，　年，爱丁堡大学出版社。
伯鲁什林斯基：《思维心理学数学化
理论生物学前进》第
〔苏〕
，余星南译。
《自然辩证法
的基本问题和远景》，
＠钱学森思维科学和人的潜力》。
〔苏安兹费洛娃：《关于心理与脑的相
互关系的唯物主义观点的发展》
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关于
刘　　奎林
（黑龙江省委党校）
谈点
人类认识史的开端，即是思维科学研究的起点。马克思
主义的诞生，为人类提供了科学的思维观，使人们获得了辩
证思维的一般规律。但是，人们对思维现象的认识，还远没
有结束。现仅就如何进一步开展思维科学的研究问题
粗浅体会，以就教