2.4 形象思维
钱学森先生在晚年,从历史过程、现实需求和未来趋势出发,系统思考和阐述更为深邃而宽广的现代科学技术体系、指导学科研究方向,表现出卓越的眼光和非凡的胆识,无论其勇气还是成就都独领风骚,令人钦佩,只有大师级人物才会有如此的智慧和行为。他受到非议的方面主要有二,一是“大跃进”时“证明”亩产万斤以上,二是改革开放后支持所谓“特异功能”的研究。
前者固然不符合实际,然而在当时的环境中,浮夸之风盛行,不合实际的说法和做法比比皆是,即使如今,不少理论结果都难以通过进一步大规模的检验。记得有个报道,讲时任中国科学院院长的路甬祥院士曾问某国际一流杂志主编,其上发表的论文有多少最后是有用的,回答是,90%多到后来都不见用场。我所见的关于钱学森先生的一本传记中全文记录了他当年得出“亩产万斤”结果的推演过程,理论上当然是通的,况且钱学森先生只是说将它当作努力方向。这本身与当时谎报亩产数之举并不能画等号。至于其对错、是否真理,在多大程度上与现代科学相符,又在什么样的层面上超越了人们已有的认识,是严肃而复杂的,目前人类的认识能力还不足以解释许多问题。对后者,钱学森先生出于对未知领域做探索的愿望而鼓励研究本无可厚非。如果他知道一件事确定属于“伪科学”,当不会支持;如果一件事因奇特、缺乏解释而对其探索,并不就意味着支持“伪科学”。也许他轻信了一些现象,也许以他的经验和认识,那些现象背后确实有着我们暂时难以理解的机制。实际上他在此类事情上同样是严谨的:“中国的气功界是藏龙卧虎的,歪门邪道甚多,要注意,不为坏人利用。”[6]
钱学森先生提出的现代科学技术体系从横向上看有十一大科学技术部门,即自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、行为科学、人体科学、军事科学、地理科学、建筑科学、文艺理论与文艺创作。[7]其中例外的是文艺,它只有理论层次,实践层次上的文艺创作,就不是科学问题,而属于艺术范畴。在十一大部门之外,还有未形成科学体系的实践经验的知识库,以及广泛的、大量成文或不成文的实际感受,如局部经验、专家的判断、行家的手艺等也都是人类对世界认识的珍宝,待逐步加入。随着科学技术的进一步发展,还会产生出新的科学技术部门。这个体系从上往下分为三层,最高层是马克思主义哲学、辩证唯物主义。最下面一层即上述十一大部门,中间都有一座桥梁,比如思维科学对应的是认识论,文艺理论与文艺创作对应的是审美观。在每一部门中,又分为“基础理论”“技术科学”和“应用技术”,比如:对应思维科学的分别是思维学、模式识别等内容和人工智能等技术;对应文艺的是美学、文艺理论和具体方法(如绘画技巧)。不同部门间有联系。比如美学要从思维科学吸取营养。钱学森先生指出,发展思维科学的一个效果,就是人工智能的目的可能实现了。另一个效果是使我们懂得如何更充分地发挥人脑的能力。钱学森先生设想的逐步递进的方法、技术、系统、工程和学说如下:
●开放的复杂巨系统方法。
●从定性到定量的综合集成技术。
●综合集成研讨厅体系。
●大成智慧工程。
●大成智慧学。
钱学森先生的思考既有宏阔的视野和思想,又针对具体的技术和背景。20世纪60年代,斯佩里(Roger Wolcott Sperry)及其学生加扎尼加(Michael Gazzaniga)、利维(Jerre Levy)做裂脑实验时发现,人脑的各一半,都有其自身独立的意识思维序列,以及其自身的记忆。[8]左半脑主要负责逻辑、分析、理解、推理、语言、判断、排列、分类,思维方式具有连续性、延续性和分析性。右半脑主要负责空间形象记忆、直觉、身体协调、视知觉、音乐节奏、想象、灵感、顿悟等,思维方式具有无序性、跳跃性、直觉性等。斯佩里因提出“大脑两半求分工差异”而获得1981年度诺贝尔生理或医学奖。通俗而言,左脑负责抽象思维,右脑负责形象思维。形象思维是结合主观经验和情感,对感受、储存的客观形象进行识别、描述和创造的一种思维形式,与抽象思维相对应,具有非逻辑性、概略性和想象性等特点。
形象思维是钱学森提出的现代科学技术体系中的关键内容之一,其与美学也直接有关。马克思在其《1844年经济学哲学手稿》中提出“自然的人化”思想,李泽厚先生认为是其基本的艺术理论与美学思想,它包含两个方面:“一方面是外在自然的人化,即山河大地、日月星辰的人化。人类在外在自然的人化中创造了物质文明。另一方面是内在自然的人化,即人的感官、感知,和情感、欲望的人化。”[9]外在自然的人化,主要靠社会的劳动生产实践;内在自然的人化,主要靠教育、文化、修养和艺术。美学告诉我们如何理解、讨论艺术,理解比直接的欣赏更进了一步,属于理论范畴。这里要追求的不是科学上或逻辑上的定义的明确性,而是理解的透彻性。理解包括分析和综合两个方面。[10]
钱学森先生在构思思维科学体系时,文学艺术、禅宗、中医等都是其思考的对象和载体。表面看,这些领域与科学技术、思维科学无关,然而其背后都关联着一种引人入胜的思维机制,它们在中国文化语境下是传统的、不可或缺的。对于思维模拟而言,如钱学森先生指出的那样,形象思维是个瓶颈。他指出,抽象思维是一步步推下去的,是线形的,或者又分叉,是交叉型的。而形象思维常常连一点来龙去脉都搞不清楚,所以似乎它不是面形的、二维的,而是空间的综合的“杂交”过程,有时是跳跃的、发散的。钱学森先生还举过很多生动的例子。它们还不是科学的推理,而是实践的经验。这些实践经验还没有总结出科学的规律来,还没有进入到科学的行列。但弄不好就会犯错误,变成经验主义了,变得思想很保守。古今中外历史上,不少政治、军事、商业、贸易的合理决策,并不是逻辑推理的结果。总工程师和战争中的指挥员,最后下了决心大家就这么干。一旦对了,究竟怎样对的,为什么要这样干,谁也不知道是怎么回事。人认字的本事大得很,写得很潦草的字,龙飞凤舞,也难不住人。用机器去认,就不行了。人听话的本事也是很大的,即便话里毛病很多,可能文法也不对,还有些语气词夹在里头,可能都听得懂。熟练的打字员,为什么打得那么快?人在醒觉时得不到对问题的答案,可以在梦里得到,在梦里怎么得到答案的?而所描述的梦里的情况都跟形象有关系。一块不平的铜片,钳工师傅用锤子敲几下就平了,但说不出来,别人又干不了。他还说过,据王守觉院士观察的速算者,其脑子里记住了一些具体的数值计算结果,有个很大的储存库。出了题目以后,他就用那个储存库里已有的东西凑凑就解决了。凑不上,再稍微改一下,这样计算,工作量就小多了。[1]就像前述华罗庚和纳什(John Forbes Jr.Nash)脑中的运算那样,只不过他们远不止是速算能手。钱学森先生在谈到智能机时指出:“这里的新因素就是想办法把人的经验纳入到这个系统中去,这就联系到形象思维,因为形象思维能把还没有形成科学的前科学知识都利用起来。”[11]
作家王小波的哥哥王小平描写道:“这个世界上应该有两种人,假定他们一起来到一个地方,平生第一次看到一个电话系统,第一种人首先想到的事情是记熟所有的电话号码,第二种人想到的则是弄清楚隐含在这些装置运作中的潜在精神。第一种人喜欢并能理解的是一个目录索引的层面,第二种人的思想则常常脱离目录的层面,沉溺入一种无法拿到桌面上看清楚,隐伏在意识深处,甚至意识的盲点中穿梭运作的胸中感觉。从拓展真正的智慧而非貌似智慧的方式的角度来看,第二种人显得好一点,但令人遗憾的是,我们的传统文化造就了大量的第一种人。”[12]这是他从教育的角度的分析和思考,实际上智能模拟的困难正在于第二种人呈现出的特点,只是“胸中”二字文学味浓。
人工智能迄今为止的工作一般都限于抽象(逻辑)思维领域,基本原因在于,机器上的“计算”与抽象思维特征相近,而形象思维过程尚难以形式化。形象思维涉及三个层面。微观上,指思维过程的基本单元,是一些图形、图像和图式,而不是抽象的概念;中观上,指智能中特定于形象思维的思维形式,以区别于目前主要基于逻辑思维的智能“模拟”,那不是完善的“模型”;宏观上,指原始思维、艺术思维、儿童思维等形象思维方式本身,以前更多的只是在文学艺术领域讨论。
我国最高科学技术奖得主徐光宪院士曾说过:“形象思维的实际心理内容,就是在逻辑思维指导配合下的、伴随着一定的情感活动的、自觉地处理表象的运动(主要是表象的分解与综合)。……科学理论的创新有两类:一类是发展式的创新,另一类是原始创新。……后者是完全抛开现有理论框架的原始创新,例如爱因斯坦提出的光子学说、相对论,哥本哈根学派提出的量子力学等。这类创新往往起源于形象思维,通过形象思维提出一个假设,然后运用严密的逻辑思维建立理论,并设计实验来验证。”[13]计算机对形象思维的模拟,宏观上依然还是一个逻辑过程。文艺工作者创作时普遍体现出形象思维特质,但不是说只有形象思维,没有抽象思维。李泽厚指出,逻辑思维是形象思维的基础。[14]也就是说,它们既不是割裂的,也不是完全并行的。形象思维可以暂时、局部范围内以其独特的方式进行,但就某件事的完整思维过程而言,它脱离不开抽象思维。