第四节 自然智能的结构
当然，对以上三个问题的探讨，还远远不足以达到了对智能本身的共时性考察。但是，它使我们现在能够由此出发，说明智能的活动世界中各个部分内部的过程而构成的整体联系，如果真的如此，也就能说明它们之间的联系了。这样，我们就能够依靠经验自然科学本身所提供的事实，以近乎系统的形式描绘出一幅关于智能的“自然界”联系的清晰图画。描绘这样一幅总的图画，在以前是所谓研究智能的诸多学科义不容辞的基础任务。而在此之前，用观念的、幻想的联系来代替尚未知道的现实的联系，用想象来补充缺少的事实，用纯粹的臆想来填补现实的空白都应该成为过去的历史，而不能有丝毫的残留。即使我们依照过去的智能理论提出了一些天才的思想，预测到一些后来的发现，我们也应该放弃那些纯粹抽象的思路。这样，我们就将得到迄今为止关于智能的较为可靠的“地图”。让它适用于自然界的智能科学，同样适用于社会历史的一切部门和研究人类的（和神的）事物的一切智能哲学，都会从这里起步。要到达这一点，我们必须带着哲学眼光来检视那些科学研究中所展示的智能的结构，以便驱除哲学家头脑中臆造的联系，从而在事变中去证实的现实的联系，在科学的基础上推动我们对于自然智能的认识。
大多数心理学家和人工智能的理论家认为，人的智能是自上而下的。例如他们提出了典型的知觉分析模型。该模型认为知觉对刺激的编码主要由被试的（意识到的或无意识的）信念和期望决定，几乎根本不受传感器提供的刺激信息的影响。这种反馈定向观点的极端例子可以在尚克（Schank）对语言理解的解释、奈瑟（Neisser）有关视觉的早期理论，以及语言分析中的“综合分析”法中找到。的确，从感觉来解释一般性认识通常被作为有关知觉解释的“新看法”（New Look），这种情况在认知科学领域很盛行。(69)但是，实际的情况是，反馈仅仅当知觉者在刺激分析之前对刺激可能的情况知道很多时才有影响。可以肯定，知觉的观点说的是，即使当世界不是我们期待的那样，知觉也能够让我们找到世界是怎样的。知觉能力的目的论预示着一种几乎无所不知的生物；但这样的生物对上帝来说是毫无用处的。如果你早就知道情况会如何，那为什么还要看来看去以发现情况究竟是怎样的呢？所以，这种自上而下的观点似乎有着必然的弊端。关于智能结构的类似的观点，随着经典的人工智能方案的失败，也在短短几十年之内，这种看法就完全改变了。经典的人工智能方案逐渐被一种所谓“平行分布处理法”所代替。许多人认为，“平行分布处理法”不仅是一种新的人工智能方案，同时它也是一种对智能的具体结构的最新的描述。这一理论被认为是说明人类的（以及人工智能的）认知的最先进的方法。尽管如此，因为科学的预见性仅仅在于详尽地指出可以被检验、被提炼、被反驳的理论模式，智能机器只能适当地“模拟”不同智能操作的过程，以便人们领会这些智能是如何一起工作的。但是，似乎越来越多的证据表明，这样的说明是有严重缺陷的。除此之外，似乎我们还看不到在智能的结构描述方面有任何值得兴奋的东西。
在传统的观点中，关于人类的智能的结构问题，存在两种主要的观点。一部分学者，如查尔斯•斯皮尔曼（Charles Spearman）和亚瑟•詹森（Arthur Jensen），他们认为存在一般智能（general intelligence，即“g”）。而持对立的观点的学者，如那些采用多因子智能研究法（multifractorial approach of intellect）的学者们，如瑟斯通（Thurstone）和J．P．吉尔福德，他们则持多元智能因子的观点。加德纳指出：“传统的智能结构观念，甚至比智力测验发明者的观念更加狭窄，实际上几乎完全局限于逻辑——数学思维。也许正因为如此，它才故意无视内容。这种观念明确地假设，心理操作对于不同的材料是以同样的方式展开的。”(70)但是，认知神经学的研究表明，人类的智能有着特定的结构图。它们的每一部分都是通过各个脑区的调度与整个身体的活动来完成的。加尔对此通过对人类智能与动物智能的类比作出了研究。他提到，筑巢与鸟鸣可能不会被看作是利用普通的智慧能力来完成特异性的任务；可见，提出既能筑巢又能鸣叫的鸟类智慧的水平官能显而易见是错误的。人类的情况也类似：“有多少质的差异就有多少种不同的智慧……个体在一种基本力之外还具有相当多的智慧，但比之于每个其他的智慧，其作用范围都非常窄……一个特殊的智慧官能或理解官能就像一个特殊的本能官能那样完全得不到认可。”
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因此，智慧本身并不能在神经学上明确定位，但本能则是由特殊的脑机制来完成的。
大脑的结构对智能的出现究竟产生什么样的影响，这与大脑的先天结构有关。福多在1983年出版的《心理模块性》中提出了先天论的论点和认知领域特殊性与人类心理结构的制约有关，这一理论对智能的发展理论产生了巨大影响。对于福多来说，“结构”是指相对固定的、受到高度制约的先天规定的组织：人类信息加工系统的不变特征。和布鲁纳、皮亚杰不同，福多认为，心理是由遗传上规定的、独立起作用的、具有特殊目的的“模块”，或者说由输入系统所组成。各个功能上特殊的模块有它自己的过程和独有的输入。(72)每个模块都像有特殊目的的、具有专用数据库的计算机。“专用”的意思是一个模块只能加工某些种类的数据并自动忽视其他可能起竞争作用的输入。一个模块以自下而上的方式计算有限的一类特定输入，即它只关注与它特定加工能力有关的一些实体；而且，每当有关数据出现时，它就如此操作，即输入系统不能抑制加工的进行。这样机体由于对许多来自其他输入系统的各种可能的信息的不敏感和对中枢系统的自上而下的预期的不敏感而加强了计算的自动性和提高了计算的速度。于是，输入系统是人类心理中固定的缺乏智力的部分。它们是心智这部机器中的愚钝部分，但它们可能正是年幼的有机体需要的，可使认知快速而有效地开始进行。
由此可见，智能的结构与神经结构具有相对一致性。福多认为，“有理由期待着信息在不同心理加工中的分布差异会显示出神经构造的结构差异。”(73)根据福多的模块理论，如果输入分析是模块性的，而思维是奎因式的和各向同性的，那么就可以预测存在着某种大脑，其中有与知觉——语言相联系的稳定的神经结构，却没有与思维相联系的稳定的神经结构。并且可以认为，实际情况也近乎于此。正如上面提到过的那样，有关知觉和语言机制的神经特异性可以有很多证据：至少我们可以详细地列举处理这些加工的脑区；在最好的情况下，我们可以在完成这些功能的区域中发现特殊神经结构的存在。而剩下的高级大脑系统（对照以前所谓的“联结皮层”）中的神经联系似乎无所不在，而形式／功能的对应也被减到了最少。所有这些具有一些历史的讽刺意味。加尔认为，从（垂直）官能心理学可以推知大脑的整体分化。他的主要对手，弗鲁伦斯（Flourens），则认为从笛卡儿主义自我的整体性可以推知大脑的等位性。而目前看来他们似乎才是对的。
但是，这并不意味着承认智能结构，就承认了智能结构完全与神经结构具有一一对应的定位关系。这在神经科中已经可以找到相应的证明。著名神经科学家埃德尔曼在进行意识研究时认为，大脑的活动具有一种“再进入”机制。再进入“是脑的各个分离映射区之间沿大量并行解剖联结（其中大多数是交互的）不断进行着的并行、递归信号的传递过程。它改变与它相互联结的靶区活动，又反过来为其所改变。”(74)因此它不仅是脑中最重要的整合机制，而且是神经元群选择理论中的最重要的整合机制。这也就是说，所谓再进入，实即人脑传递、加工整合信息的特有的过程。人的神经元群既是线性的，同时也是大规模并行的。除了这种再进入机制外，埃德尔曼等人还发现每个具有意识的智能任务的完成都需要许多脑区的激活和失活。基于实验观察，埃德尔曼提出了奇特的“动态核心（The Reentrant Dynamic Core）假说”。即人在任一给定时刻，人脑中只有神经元群的一个子集直接对意识经验有贡献，换言之，人在报告某一意识时，大脑中相当大的一部分神经活动和人所报告的意识没有对应关系。这显然不同于斯佩里（R.Sperry）等人的突现论。埃德尔曼认为，一个神经元群聚类或动态核心中有许多映射区，许多子系统或模块，它们之间的信息相互按并行、递归的方式传递，有的信息还会不断往返传递，此即再进入，即再回到原来的映射区。但这种再进入不是简单的回归。它传递到别的地方，可改变靶区的活动，同时又使自己得到了改变。当它再回来时，就不再是原来的样子，因此它又会把它的出发地作为靶区，改变这里的过程，同时又让自己得到改变。总之，再进入有巨大的功能，正是它，一个区域中的突触效率会受到相隔很远的区域中的激活模式的影响，进而发生改变，因此使得局部的突触变化与周围有关；最后再进入保证了神经发放的时空相关性，从而成为神经整合的主要机制、意识的直接基础。埃德尔曼的这一成果与研究认知微观结构的科学家的成果有着明显的一致性。
认知科学家J．E．欣顿、J．L．麦克莱兰、D．E．鲁梅哈特所提出认知的分布式结构可以被认为是一种迄今为止的最好描述。对于分布式结构来说，最有力的证据就是它们的优点和缺点在一定程度上与人类的智能活动具有相当的一致性。欣顿等人指出，这种分布式的微认知结构具有三个重要特征：“（a）本质上具有构造性的特点；（b）具有自动概括新情况的能力；（具有适应变化环境的能力）”
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分布式的认知结构提供了一个使用并行硬件去实现最佳配合搜索的有效方法。它的基本思想相当简单，但却更接近大脑的实际处理机制。以记忆为例，分布式的认知处理结构与常规计算机的存储器相差甚远。在分布式的结构中，不同的知识条目对应于同一组硬件单元上的不同的活动模式，而不是某个固定的结构单元。部分描述是用部分活动模式的形式来表现的，这些活动模式激活了某些硬件单元。于是这些单元之间的相互作用使得这组活动单元去影响其他组的单元，因而就完成了这一模式，并生成最佳配合这一描述的知识条目。“存储”一个新条目，是靠调整这些硬件单元之间的相互作用，去创造新的稳定的活动模式。它与常规计算机存储器的主要区别在于：不活动的模式不存在于任何地方。它们能够被再创造，因为单元之间的联结强度经过了适当的变化，但是每一联结强度都与存储的多个模式有关，所以不可能指出一个特定的位置，说它是用于存储特定条目的存储器。
这种分布式的智能处理结构在人工智能领域也获得了部分证实与应用，这对我们更好的阐明智能的结构提供了可供借鉴的宝贵资料。在人工智能领域，分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。分布式的人工智能处理方案具有三个特点：一是在分布式数据库系统里不强调集中控制概念，它具有一个以全局数据库管理员为基础的分层控制结构，但是每个局部数据库管理员都具有高度的自主权。二是在分布式数据库系统中数据独立性概念也同样重要，然而增加了一个新的概念，就是分布式透明性。所谓分布式透明性就是在编写程序时好象数据没有被分布一样，因此把数据进行转移不会影响程序的正确性。但程序的执行速度会有所降低。三是集中式数据库系统不同，数据冗余在分布式系统中被看作是所需要的特性，其原因在于：首先，如果在需要的节点复制数据，则可以提高局部的应用性。其次，当某节点发生故障时，可以操作其它节点上的复制数据，因此这可以增加系统的有效性。NI LabVIEW 8就是一种典型的分布式人工智能处理方案。LabVIEW 8的分布式智能处理机制具体包括:可对分布式系统中的所有结点编程——包括主机和终端。尤为可贵的是，我们可以利用LabVIEW图形化编程方式，对大量不同类型的对象进行编程，如桌面处理器、实时系统、FPGA、PDA、嵌入式微处理器和DSP。分布式的处理方案实现了远程设备及系统内部或设备及系统之间的同步操作——定时和同步始终是定义高性能测量和控制系统的关键问题。相比较而言，这种分布式的智能结构从功能上较好地模拟了人的智能所产生的结果，也因此，可以被认为分布式的智能结构描述是最接近于人的智能结构的描述的理论。不过，究竟这种理论就有多强的生命力还是要在实践中才能得到最终的检验。
没有任何一个理论学说是完美无缺。哲学、认知科学、心理学等学科中的种种关于智能的描述都在发生着重要的变化。由此以来，如果我们还是根据已经被推翻的智能理论来看待智能，肯定是错了。我们必然会为对自然辩证法的丢弃而付出代价，事实上我们也已经看到了这种结果的部分创伤。也许，在相当长的时间内，旧的研究方法和思维方法的残余还牢牢地盘踞在人们的头脑中，但是，我们还是必须舍弃。尽管如此，我们还是确信：“物质在其一切变化中仍永远是物质，它的任何一个属性任何时候都不会丧失，因此，物质虽然必将在地球再次毁灭物质的最高的精华——思维着的精神，但在另外的地方和另一个时候又一定会以同样的铁的必然性把它重新产生出来。”(76)正当我们开始如此思想时，一个宏伟的构想一定会出现，那就是，如果我们能够给予人的智能做出详尽的解释，那么我们能否依据大脑物质的适当的环境并在这个环境中产生智能的基本条件，利用其它物质也创造出与人一样的智能呢？这是一个可怕而富有挑战的直觉意识。这种直觉的出现提出了更多的哲学问题。
【注释】
(1)马克思：《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第343页。
(2)Tim Crane,The Mechanical Mind,Penguin Books,1995,pp.2-3.
(3)马克思：《马克思恩格斯选集》第2卷，人民出版社，1995年，第23页。
(4)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第56页。
(5)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第45页。
(6)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第46页。
(7)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第238页。
(8)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第122页。
(9)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第49页。
(10)玛格丽特•博登：《人工智能哲学》，刘西瑞译，上海译文出版社，2001年，第10页。
(11)玛格丽特•博登：《人工智能哲学》，刘西瑞译，上海译文出版社，2001年，第105页。
(12)休伯特•德雷福斯：《计算机不能做什么》，宁春岩译，三联书店，1986年，第171页。
(13)休伯特•德雷福斯：《计算机不能做什么》，宁春岩译，三联书店，1986年，第209页。
(14)休伯特•德雷福斯：《计算机不能做什么》，宁春岩译，三联书店，1986年，第214页。
(15)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第323页。
(16)马克思：《马克思恩格斯选集》第2卷，人民出版社，1995年，第207页。
(17)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第369页。
(18)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第36页。
(19)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第298页。
(20)罗素：《罗素文集》第9卷，王正平主编，改革出版社，1996年，第15页。
(21)A•卡米洛夫-史密斯：《超越模块性——认知科学的发展观》，缪小春译，华东师范大学出版社，2001年，第174页。
(22)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第46页。
(23)C.P.Siewert,The Signifi cance of Consciousness,Princeton:Princeton University Press,1998,p.274.
(24)C.P.Siewert,The Signifi cance of Consciousness,Princeton:Princeton University Press,1998,p.264.
(25)C.P.Siewert,The Signifi cance of Consciousness,Princeton:Princeton University Press,1998,p.274.
(26)C.P.Siewert,The Signifi cance of Consciousness,Princeton:Princeton University Press,1998,pp.305-306.
(27)K.Lehrer,Metamin’,in R.Bogdan (ed.),Belief:Form,Content and Functionm,Oxford:Clarendo Press,1986,p.52.
(28)K.Lehrer,Metamind,in R.Bogdan (ed.),Belief:Form,Content and Functionm,Oxford:Clarendo Press,1986,p.53.
(29)K.Lehrer,Metamin’,in R.Bogdan (ed.),Belief:Form,Content and Functionm,Oxford:Clarendo Press,1986,p.55.
(30)K.Lehrer,Metamind,in R.Bogdan (ed.),Belief:Form,Content and Functionm,Oxford:Clarendo Press,1986,p.57.
(31)R.Millikan,Language,Thought and Other Biological Categories,Cambridge,MA:MIT Press,1984,p.91.
(32)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,pp.26-27.
(33)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.vii.
(34)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.186.
(35)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第73页。
(36)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.187.
(37)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.248.
(38)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.187.
(39)G.Gillett and J.McMillan,Consciousness and Intentionality,Amsterdam:John Benjamins Publishing Company,2000,p.251.p.245.
(40)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第46页。
(41)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第98页。
(42)A•卡米洛夫-史密斯：《超越模块性——认知科学的发展观》，缪小春译，华东师范大学出版社，2001年，第 112页。
(43)恩格斯：《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第383页。
(44)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第46页。
(45)吉尔伯特•赖尔：《心的概念》，徐大建译，商务印书馆，2005年，第10页。
(46)弗兰西斯•克里克：《惊人的假说》，汪云九译，湖南科技出版社，1998年，第25－26页。
(47)杰拉尔德•埃德尔曼、朱利欧•托诺尼：《意识的宇宙》，顾凡及译，上海科学技术出版社，2004年，第123页。
(48)B．J．巴尔思：《在意识的剧院中》，陈玉翠译，高等教育出版社，2002年，第3页。
(49)弗兰西斯•克里克：《惊人的假说》，汪云九译，湖南科技出版社，1998年，第163页。
(50)弗兰西斯•克里克：《惊人的假说》，汪云九译，湖南科技出版社，1998年，第181－182页。
(51)弗兰西斯•克里克：《惊人的假说》，汪云九译，湖南科技出版社，1998年，第182页。
(52)弗兰西斯•克里克：《惊人的假说》，汪云九译，湖南科技出版社，1998年，第23页。
(53)杰拉尔德•埃德尔曼、朱利欧•托诺尼：《意识的宇宙》，顾凡及译，上海科学技术出版社，2004年，第110页。
(54)杰拉尔德•埃德尔曼、朱利欧•托诺尼：《意识的宇宙》，顾凡及译，上海科学技术出版社，2004年，第97页。
(55)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第323页。
(56)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第327页。
(57)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第328页。
(58)约翰•R•塞尔：《心灵的再发现》，王巍译，中国人民大学出版社，2005年，第152页。
(59)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第36页。
(60)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第39页。
(61)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第323页。
(62)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第43页。
(63)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第100页。
(64)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第138页。
(65)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第81页。
(66)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第92页。
(67)马克思：《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第72页。
(68)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第55页。
(69)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第63页。
(70)霍德华•加德纳：《智能的结构》，沈致隆译，中国人民大学出版社，2008年，第367-368页。
(71)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第14页。
(72)A•卡米洛夫-史密斯：《超越模块性——认知科学的发展观》，缪小春译，华东师范大学出版社，2001年，第2页。
(73)福多：《心理模块性》，李丽译，华东师范大学出版社，2002年，第113页。
(74)杰拉尔德•埃德尔曼、朱利欧•托诺尼：《意识的宇宙》，顾凡及译，上海科学技术出版社，2004年，第123页。
(75)玛格丽特•博登：《人工智能哲学》，刘西瑞译，上海译文出版社，2001年，第341页。
(76)马克思：《马克思恩格斯选集》第1卷，人民出版社，1995年，第46页。