哲學(xué)科技哲學(xué)畢業(yè)論文 認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力學(xué)范式

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1、湖南師范大學(xué)本科畢業(yè)論文考籍號(hào)：XXXXXXXXX姓名：XXX專業(yè)：哲學(xué)科技哲學(xué)論文題目：認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力學(xué)范式指導(dǎo)老師：XXX二〇一一年十二月十日一．第三種競(jìng)爭(zhēng)范式的提出自80年代聯(lián)結(jié)主義范式興起以后，符號(hào)主義和聯(lián)結(jié)主義成為認(rèn)知科學(xué)的兩大基本范式，由于兩大范式建立在功能主義計(jì)算假設(shè)和聯(lián)結(jié)主義假設(shè)之上，受到一系列質(zhì)疑。隨著最近十年一些有關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)理論文獻(xiàn)的問世，一種新的關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)理論似乎在逐步形成，例如，格羅布斯（Globus1992），羅伯特森（Robertson1993），西倫（Thelen）和斯密斯（Sm

2、ith1994）的文章和著作希望發(fā)展一種對(duì)認(rèn)知更好的動(dòng)態(tài)的理解進(jìn)路。特別是馮蓋爾德（vanGelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力理論的書：提出認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)路（It’sabouttime:Anoverviewofthedynamicalapproachtocognition,Mindasmotion:Explorationsinthedynamicsofcognition,Cambridge,MA,MIT），被作為認(rèn)知科學(xué)第三種競(jìng)爭(zhēng)范式的宣言。此書引起了較大凡響,如華盛

3、頓大學(xué)伊萊斯密斯（C.Eliasmith）1996年發(fā)表了《第三種競(jìng)爭(zhēng)范式：對(duì)認(rèn)知的動(dòng)力理論的批判性考察》，其后也有其他人的熱烈討論。馮蓋爾德針對(duì)80年代以后符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義范式所產(chǎn)生的困難，提出他的動(dòng)力學(xué)假說（DynamicistHypothesis）。對(duì)于認(rèn)知科學(xué)中的時(shí)間、構(gòu)架、計(jì)算和表征等概念都提出了不同的解釋。馮蓋爾德把紐厄爾（Newell）西蒙（Simon）的計(jì)算主義假說或說物理符號(hào)系統(tǒng)假說：“自然的認(rèn)知系統(tǒng)在物理符號(hào)系統(tǒng)的意義上是智能的?！毕嚓P(guān)的，期望用動(dòng)態(tài)眼光理解認(rèn)知的還有丘奇蘭德（Churchlan

4、d）和謝諾沃斯基（Sejnowski），他們（1992）把所擁護(hù)的聯(lián)結(jié)主義假說表述為“突現(xiàn)性是以系統(tǒng)的某種方式依賴于低層現(xiàn)象的高層結(jié)果”。他們承諾“通過構(gòu)架的低層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用能達(dá)到復(fù)雜的認(rèn)知效果”“直覺過程是一種亞概念的（subconceptual）聯(lián)結(jié)主義動(dòng)力系統(tǒng)，它不接受完全的、形式化的、精確的概念層次的描述”?！坝脕喐拍罹W(wǎng)絡(luò)把自然認(rèn)知系統(tǒng)看作是動(dòng)力神經(jīng)系統(tǒng)是最好的理解。”有一種假設(shè)認(rèn)為，人意向性意識(shí)涌現(xiàn)于集群系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，并由環(huán)境激發(fā)。動(dòng)力系統(tǒng)類包括任何隨時(shí)間變化的系統(tǒng)，廣泛用于對(duì)自然界的描述。動(dòng)力論者期望勾畫

5、一類特殊的能恰當(dāng)描述認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)。于是1995年馮蓋爾德給出他的動(dòng)力學(xué)假說（DynamicistHypothesis）：“自然的認(rèn)知系統(tǒng)是某種動(dòng)力系統(tǒng)，而且從動(dòng)力學(xué)眼光理解認(rèn)知系統(tǒng)是最好的理解?！眲?dòng)力學(xué)假說是以數(shù)學(xué)的動(dòng)力系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)描述認(rèn)知的，用數(shù)學(xué)中的狀態(tài)空間（statespace）、吸引子（attractor）、軌跡（trajectory）、確定性混沌（deterministicchaos）等概念來解釋與環(huán)境相互作用的認(rèn)知主體（智能體）的內(nèi)在認(rèn)知過程。用微分方程組來表達(dá)處在狀態(tài)空間的認(rèn)知主體（智能體）的認(rèn)知軌

6、跡。換句話說，認(rèn)知是作為認(rèn)知主體所有可能的思想和行為構(gòu)成的多維空間被描述的，特別是通過在一定環(huán)境下和一定的內(nèi)部壓力下的認(rèn)知主體的思想軌跡來詳盡考察認(rèn)知的。認(rèn)知主體（智能體）的思想和行為都受微分方程的支配。系統(tǒng)中的變量是不斷進(jìn)化的，系統(tǒng)服從于非線性微分方程，一般來講是復(fù)雜的，是確定的。二．認(rèn)知科學(xué)的幾個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)模型這些模型雖然不僅僅是動(dòng)力學(xué)假設(shè)的應(yīng)用實(shí)例，但被動(dòng)力論的倡導(dǎo)者看作他們的范式的擔(dān)當(dāng)者。1．循環(huán)原動(dòng)力行為模型（CyclicalMotorBehaviorModel）羅伯特森（1990）曾用動(dòng)力學(xué)進(jìn)路對(duì)CM（新生

7、嬰兒的自發(fā)的原動(dòng)力行為中的循環(huán)）做了大致勾畫。羅伯特森采集了大量的關(guān)于新生嬰兒呈現(xiàn)的自發(fā)的原動(dòng)力行為的數(shù)據(jù)。由于這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)模型CM是少有的幾個(gè)能夠充當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)模型的。而且許多人認(rèn)為，這是一種可定量化的生理學(xué)行為的一種非隱喻的動(dòng)力描述，恐怕較臨床心理學(xué)的研究結(jié)果更能讓人欣然接受。羅伯特森后來過濾了觀察狀態(tài)空間，獲得了帶有少數(shù)自由度的一個(gè)理想的動(dòng)力模型，似乎能夠模擬CM的隨機(jī)過程。但基于后來的研究，羅伯特森只能得出結(jié)論說是“我對(duì)CM的生物學(xué)基質(zhì)清楚地知道的很少”。結(jié)果，至今還沒有完美的動(dòng)力系統(tǒng)模型

8、。因此羅伯特森說：“我們距離建立一種使?fàn)顟B(tài)變量和參數(shù)與生理學(xué)和環(huán)境因素有清楚對(duì)應(yīng)的關(guān)于CM的動(dòng)力系統(tǒng)模型的目標(biāo)，還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走”。2．嗅覺球狀模型(OlfactoryBulbModel)斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的論文“為了了解世界大腦是如何制造混沌的”大致勾勒了這個(gè)模型并進(jìn)行了一定程度的實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)基于嗅