认知科学与逻辑学携手共进
2021年05月11日 09:55 来源:《中国社会科学报》2021年5月11日第2162期 作者:孙雯

  “认知科学”(cognitive science)的概念,最早于1956年在麻省理工学院的一次信息论研讨会上提出。1977年,《认知科学》(Cognitive Science)期刊正式创刊,认知科学逐渐获得学术界的广泛认可。1978年,斯隆基金会(The Alfred Sloan Foundation)报告提出了认知科学的实质和目标,标志着认知科学正式建立起来。从狭义上讲,认知科学作为心智的计算理论,将认知看作信息处理过程对内在心理表征的一种计算,正如斯隆基金会报告指出,认知科学“探索心智的表征和计算能力,以及心智在人脑中的结构和功能表示”。从广义上理解,认知科学是研究心智本质和认知规律的科学,利用不同学科的方法对认知的不同侧面进行综合研究,交织与汇聚哲学、人工智能、心理学、人类学、计算机科学、语言学和脑神经科学等领域,是一个至今还未形成统一科学范式的多学科交叉集群。

  近年来,随着认知科学的发展,诸多学科间的高墙得以打破,产生了实质性推进多学科发展的趋向。其中,逻辑学与认知科学及其框架下的认知心理学、语言学、人工智能和脑神经科学等学科间的相互碰撞与融合,形成了认知逻辑、语言逻辑、心理逻辑、人工智能逻辑、神经系统逻辑等新的研究领域。

  认知逻辑(cognitive logic)。认知逻辑是研究认知过程和规律的逻辑理论,是人类认知过程和逻辑过程的统一,是现代逻辑与认知科学交叉研究产生的新学科。蔡曙山指出,“认知逻辑是以认知语言学为基础,具有非形式化和非演绎等特征,将认知、逻辑、语言整合为以人为中心的体系”。不难看出,借助认知逻辑理论,可以更深入地理解和分析人类的心智与认知,是更贴近于人自身的逻辑。另外,认知逻辑还是探究多主体动态行为的卓越框架。伴随逻辑学“动态转向”的提出,目前认知逻辑的纲领转向对信息的更新、修正和主体间互动的研究,动态逻辑、动态认知逻辑、公开宣告逻辑和动态偏好逻辑等受到学界的重视,逻辑可以对认知主体、认知偏好、目的和意图等方面进行考察。由此,认知逻辑的建立和发展,为逻辑学的研究提供了更多新的思路与更加广阔的空间,开启了当代逻辑发展的新时代。

  语言逻辑(logic of language)。语言是认知的核心,人类的认知是通过语言来进行的。20世纪50年代初,斯特劳森(P. F. Strawson)提出“语言逻辑”。语言逻辑是逻辑回归自然语言的结果,通过分析自然语言的语形、语义和语用来研究自然语言推理的科学。相对于传统逻辑和经典逻辑,语言逻辑不仅研究语形推理和语义推理,更关注语用推理,即把自然语言和其具体使用环境联系在一起,将语境因素考虑进来,根据具体语境补充缺失或省略的前提,从而得到有效的结论。语言逻辑为我们提供的指导,不只是对自然语言的结构、指称和意义的考察,还有对语言使用者和使用环境的考察,是逻辑在日常生活和语言中的应用。因此,对语言逻辑的关注是符合认知科学研究需要的。

  心理逻辑(mental logic)。心理逻辑是逻辑学与认知心理学交叉研究生成的新兴学科,在认知科学研究中扮演着重要角色。心理与逻辑是人类认知的两个重要通道,心理与逻辑的交叉融合,并回归于人类心智与认知的统一过程,需要科学合理的学科框架。在心理逻辑中,思维认知是逻辑研究的重点,心理要素作为自变量,逻辑要素作为因变量。在认知科学背景下,人的心理状态会影响逻辑思维,将心理因素融入逻辑思维中,把心理活动看作某种逻辑思维,并将其映射于逻辑推理中。从某种程度上说,心理逻辑是对人类心智的探索,将心理因素引入逻辑思维的研究中,使学者们更关注人自身的逻辑和对人脑中“逻辑”的研究,同时也促使逻辑学从对形式语言转向对自然语言的探索。所以,心理逻辑是架设在认知心理学和逻辑学之间的一座桥梁。

  人工智能逻辑(artificial intelligent logic)。从广义上说,人工智能逻辑就是用逻辑的方法研究智能主体如何进行常识推理及信息处理的学科。人工智能逻辑探寻人脑内部的认知过程,并把人类认知看作信息的加工过程,为人类认知的研究提供动态的信息模型。可以说,人工智能逻辑的研究对认知科学产生了很大影响。基于人工智能逻辑发展起来的智能计算机,已越发接近模拟人类“心智”和模仿人脑“思考”。另外,人工智能逻辑对智能主体推理进行形式化表征,增加了刻画智能主体的知识、信念、行动、权利和义务等模态算子,并利用论辩逻辑来表示智能主体的常识推理,使智能主体能够更好地处理不一致、不完全和不确定的知识或信息。相对于经典逻辑,我们看到,人工智能逻辑具有更丰富的语言表达力,在创造性较强的领域中发挥的作用越来越大。

  神经系统逻辑(neural system of logic)。认知是脑和神经系统产生心智的活动与过程。脑和神经系统是极为复杂的认知系统,是认知科学研究的重要内容。塞尔(J. R. Searle)认为,“最有希望的研究就是认知神经科学领域,认知科学家已经从认知科学的计算模型转移到认知神经科学模型,说明大脑作为认知的基础逐渐替代计算机作为认知的基础”。认知科学中对脑和神经系统的研究,目前的难题有查尔莫斯(D. J. Chalmers)的“意识问题”和列文(J. Levine)的“解释鸿沟”等。人们期待深入破解人类意识的本质,跨越解释鸿沟。这需要哲学家、逻辑学家、认知科学家等的通力合作。神经系统逻辑是神经科学与逻辑学结合的新兴研究领域,系统的逻辑符号体系与复杂的认知神经相结合,可能会令人耳目一新。

  我们对逻辑学在认知科学几大核心领域的考察,可以揭示出逻辑学和认知科学发展之间的“双向效应”。一方面,认知科学作为21世纪的重要新兴交叉学科,为众多相关学科找到了一个相对统一的基础。认知科学使逻辑学在一个内容更为丰富的情境下进行研究。现代逻辑越来越重视对认知主体、认知行为、认知现象和认知实践的研究。另一方面,逻辑学可以帮助人类更好地解释和理解认知,包括认知逻辑在内的很多逻辑学研究成果表明,人类日常生活中的学习、记忆、注意、推理、问题求解、行为感知、语言加工等认知问题,已在新的逻辑概念和逻辑理论中得到重视和呈现。

  21世纪以来,人们逐渐意识到,认知科学需要不断打破学科的瓶颈和界限,用更宽阔的视角来解读人类认知。人类认知从探索外部世界开始,最终返回人自身,表明人类需要更深入、更全面地认识自身。同时,在认知科学框架下,逻辑学与认知心理学、语言学、人工智能、脑神经科学等领域之间的结合,有了令人惊喜的发展。逻辑学逐渐发展为更贴近人类生活、属于人自身的逻辑。逻辑学和认知科学协同发展、齐头并进,共同推动了探索人类心智奥秘的进程。

  综上所述,逻辑学与认知科学有着独特而内在的联系,正在以许多有趣的方式双向交织并相互阐释着。当前,“新逻辑”正在逐步发展起来,我们仍需继续探索逻辑学在认知科学背景下的研究全貌。那么,在未来一段时期内,逻辑学家与认知科学家应有怎样的学术担当?或许,正如蔡曙山所说,“我们仍在前进,可以期望一个知识综合创新、人才全面发展的新时代将会到来”。

  (本文系国家社科基金重大招标项目“应用逻辑与逻辑应用研究”(14ZDB014)阶段性成果)

  (作者单位:河北师范大学马克思主义学院)

责任编辑:张晶
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