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作者：佚名 二十世紀(jì)下半葉在心理的腦機制問題上產(chǎn)生了許多理論,其中以魯利亞的機能系統(tǒng)學(xué)說和Jerry Fodor的模塊說(Module Theory)影響最大。魯利亞通過對腦損傷病人大量的觀察和治療，在《神經(jīng)生理學(xué)原理》中提出了將大腦分為調(diào)節(jié)激活與維持覺醒、信息接收、加工與存儲和編制行為程序三大系統(tǒng)。 Jerry Foder在《心理的模塊性》(Modularity of Mind)中把大腦分為“輸入系統(tǒng)”和“中心系統(tǒng)”。每個系統(tǒng)因功能不同又細分為許多模塊，各模塊共同協(xié)作完成任務(wù)。這些理論的提出明顯受到了計算機科學(xué)的影響。如果說前者還植根于神經(jīng)生物學(xué)的長期知識積累，那么后者對于模塊“領(lǐng)域特殊性”“信息封閉性”模塊特征的描述很明顯具有C++式的面向?qū)ο笥嬎銠C語言中“類”概念的風(fēng)格。 可是大腦和計算機的類比在信息處理的模式上畢竟有著很大的不同。最關(guān)鍵的一點在于人腦是一個能夠處理大量反饋信息的動態(tài)系統(tǒng)，而計算機的算法使其只能對問題進行程式化的解決，難于根據(jù)反饋信息作出精致的調(diào)節(jié)，因為后者的復(fù)雜程度通過迭代會引起信息的指數(shù)式暴漲。因此，一個更加自然化，更加優(yōu)越的理論是必要的?，F(xiàn)在的大腦模型就好像推理小說里的犯罪現(xiàn)場，線索錯綜復(fù)雜，案情迷離曲折。可是，正如《名偵探柯南》里工藤新一常說的那樣“我相信真相只有一個?！?nbsp; 混沌理論致力于研究復(fù)雜的非線性怎樣通過反饋（具體通過迭代來實現(xiàn)）在混沌和秩序間獲得精妙的平衡和發(fā)生不可預(yù)料的變化。它誕生于洛倫茲對于天氣系統(tǒng)初始條件敏感性的研究。 混沌系統(tǒng)的第一個特征是初始條件的敏感性，最著名的例子就是巴黎的一只蝴蝶扇動翅膀就可能引起美洲雨林的一場暴雨?？雌饋磉@是不可思議的，但洛倫茲當(dāng)時僅僅省去了一個參數(shù)后的第四到六位小數(shù)就得到了兩種完全不同的預(yù)報結(jié)果。其原因是多次迭代把偏差放大到了天文數(shù)字。迭代就是自我相乘的意思。 但是對迭代的深入研究卻發(fā)現(xiàn)混沌中隱藏著令人著迷的秩序，這是混沌的第二個特征，在迭代的過程中似乎存在著一些位置，系統(tǒng)可以保持驚人的穩(wěn)定。這些點被稱為“吸引子”。這是混沌中最有魅力的詞語之一。在我們的生活里無處不在。 自然狀態(tài)下假設(shè)有一個長期穩(wěn)定的環(huán)境，我們放進兩只繁殖力極強的兔子，用不了多久它們就會填滿有限的空間。這時候食物不足，兔子數(shù)量就開始下降，經(jīng)過反復(fù)波動最后常常穩(wěn)定在一定數(shù)值，在它上下小范圍漲落。這個數(shù)值就是一個吸引子。在極端復(fù)雜的系統(tǒng)里，有時也會存在超乎想象的穩(wěn)定的吸引子。一個英國工程師曾發(fā)現(xiàn)在湍動的水流里有時會出現(xiàn)一列非常穩(wěn)定的水波，可以漂移很遠都不變形。他稱之為“孤波”并用畢生的精力去研究。 混沌的第三個特征是自指性。迭代的魔法會讓穩(wěn)定的圖案在不同尺度一次次重復(fù)出現(xiàn)，它總是指向它自己。我們觀察一棵大樹會發(fā)現(xiàn)它樹葉的經(jīng)脈，樹枝的形狀和大樹本身的樣子是極其相似的。這被混沌科學(xué)家認(rèn)為是我們世界，包括生命構(gòu)成的基本模式。 混沌理論研究的極端復(fù)雜系統(tǒng)和大腦有很大的相似性。它是目前最復(fù)雜最有活力的交叉學(xué)科，能夠從許多學(xué)科汲取養(yǎng)料。通過混沌理論研究大腦目前剛剛起步，沒有完整的理論。但是一些局部的研究的理論的設(shè)想仍然顯示了巨大的想象力和創(chuàng)造力?！霸S多研究人員收集了大腦是一個非線性反饋裝置的實驗證據(jù)，若干神經(jīng)生理學(xué)研究者正在競爭提大腦非線性作用機理的整體畫面的榮譽?！保‵ D Peat＆J Briggs《湍鑒》，商務(wù)印書館1998） 目前的研究主要在以下幾個方面上進行： 神經(jīng)生物方向： 加州大學(xué)洛杉磯分校的Don Walter和Alan Garfinkel把三個神經(jīng)元連在一起，產(chǎn)生了具有隱秩序的低水平混沌的證據(jù)。加州大學(xué)伯克利分校的Walter freeman和Christine Skarda把64個電極植入兔子的嗅球中，監(jiān)測腦電波模式，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一種氣味被檢測出時，這個大腦中的低水平混沌立刻自組織成秩序狀態(tài)。斯坦福大學(xué)的Roy King發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥和大腦多巴胺的釋放速率有一定關(guān)系。在某個速率的臨界點上，一個吸引子分裂成兩個，大腦不斷受到兩個吸引子之間跳躍的混沌攻擊。癲癇的發(fā)病也是處于類似的原因。 還有不少科學(xué)家著迷的尋找大腦中的吸引子，如布魯塞爾自由大學(xué)的A babloyantz測量了睡眠時大腦在不同階段的吸引子的分維。洛斯阿拉莫斯非線性研究中心的科學(xué)家研究了麻醉狀態(tài)下的吸引子。 認(rèn)知方面： Karl Pribram認(rèn)為記憶的存儲是一幅“全息圖”.大腦的信息被存儲在每一個細胞里。和全息底片存儲全息照片的方式類似。如果通過大腦的波形與被存儲的波形雷似，信息就會被提取。（在一篇即將寫完的科幻小說里，我假設(shè)這種過程和所謂的“靈感”有重要關(guān)系。而劉慈欣的一篇科幻小說里用它揭示意識之謎）。雖然試驗已經(jīng)證實視覺系統(tǒng)的某些細胞會作出全息反應(yīng)，但神經(jīng)科學(xué)家仍然未能證實記憶存儲的全息波形機制。 人工智能的研究者用300臺計算機連接成一個叫作“言語網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng)學(xué)習(xí)英語單詞發(fā)音。在1800個接頭處有升降穿過接頭的信號強度的容量控制器.起初容量控制器隨意設(shè)置,但單詞表和試錯學(xué)習(xí)計劃公布以后網(wǎng)絡(luò)開始自組織,變的越來越會得出正確發(fā)音.即使刪除若干”神經(jīng)元”,網(wǎng)絡(luò)的機能雖然變得有些模糊,它仍然保持著英語發(fā)音的能力。 理論構(gòu)建方面： 芬蘭赫爾辛基大學(xué)生理學(xué)研究所的Matti Bergstrom致力于建立他稱之為“雙極發(fā)生器”的大腦模型。這個模型把大腦分為“信息端”和“混沌端”。當(dāng)刺激視網(wǎng)膜或其他感覺器官時，輸入沿兩個方向進行。一個方向經(jīng)過皮層，皮層受過組織把刺激轉(zhuǎn)變成極限環(huán)吸引子，即信息的有組織形式；另一方面通過位于腦干和邊緣系統(tǒng)的“混沌發(fā)生器”環(huán)行。它把來自感覺器官和植物性神經(jīng)的輸入綜合在一起，是無結(jié)構(gòu)的，或者說結(jié)構(gòu)復(fù)雜的我們無法破譯。 當(dāng)來自混沌發(fā)生器的電活動場遇到由信息發(fā)生器產(chǎn)生的模式，就會導(dǎo)致已被混沌干涉擾動和重組過的“概率云”。這些概率云中蘊含著許多激烈競爭的“突變”（Susan Blackmore在《迷米機器》中把這種東西叫作“迷米”(meme),她把它看作基因(gene)一樣，可以復(fù)制傳播），稍后我們還會看到這個詞）最后是我自己的一些胡思亂想。 關(guān)于我們每天“知識”和“思想”本身，我想透過混沌之鏡，會看到一些有趣東西。我們知道，我們的“知識”和“思想”，是通過一種叫作“邏輯”的東西把自身連接起來的。我們的語言有語言邏輯，自然學(xué)科有數(shù)理邏輯，偵探通過嚴(yán)密的思維邏輯推理破案。在我們的數(shù)學(xué)課本的證明題里，循環(huán)論證是被嚴(yán)格禁止的，但是沒有循環(huán)論證，我們的知識體系將不復(fù)存在！翻開任何一部字典，對于稍難解釋的詞語，比如“時間”，是用“期間”和“時刻”這樣的詞語來定義的。而“期間”和“時刻”呢？最終又返回到“時間”這個詞。這是典型的混沌式的迭代，也是語言進化，發(fā)展的基本原理。“時間”可以被看作是一個“吸引子”。 數(shù)學(xué)邏輯看似嚴(yán)密，但實際上，但它仍然是強烈依賴著“公理”的循環(huán)論證，比如歐氏幾何中，任何演繹的起點和歸納的終點都是那幾條基本公理。在公理體系內(nèi)部誰也無法證明公理。但只要公理不被推翻，公理體系就能夠進化發(fā)展，枝繁葉茂。哥德爾正是敏銳地發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)中存在的這一悖論，才證明了“哥德爾定理”，打破了數(shù)學(xué)家“絕對真理”的迷夢。在這里“公理”是“吸引子”。 語言邏輯和數(shù)學(xué)邏輯構(gòu)成了人文科學(xué)和自然科學(xué)絕大多數(shù)的邏輯基礎(chǔ)。前者看起來混沌一片而后者通常被認(rèn)為邏輯清晰?；煦绾椭刃虮淮蟪叨鹊胤糯罅?。這兩個看起來關(guān)系不大的學(xué)科由同一個奇怪吸引子維持著體系的完整――哲學(xué)。 哲學(xué)被定義為“對認(rèn)識的認(rèn)識”。聽起來有些拗口，但看過語言邏輯和數(shù)理邏輯中的怪圈也就不奇怪了。正是通過哲學(xué)對科學(xué)的反思（反饋作用），人類的知識體系才得以構(gòu)建并取得今天這樣大的成就。不同的哲學(xué)體系構(gòu)建起不同的知識體系，甚至意識形態(tài)。但是哲學(xué)吸引子的內(nèi)部卻是混沌的，總有一種說不清道不明的感覺在里面。不同的哲學(xué)體系之間可能會有根本的對立。 把哲學(xué)吸引子微分，我們又能發(fā)現(xiàn)循環(huán)論證的怪圈，這個怪圈的吸引子可能是我們大多數(shù)知識邏輯形成的起點，哲學(xué)家把它叫做世界觀。不同的世界觀之間本無孰優(yōu)孰劣，不過如果從構(gòu)建知識體系的牢固程度和復(fù)雜程度來評價世界觀吸引子的話，唯物主義的世界觀顯然比唯心主義的世界觀效率要高一些。 由此看來，被許多人崇拜的“知識”，也許并不是一種多么偉大的東西，只不過是無數(shù)循環(huán)論證糾葛在一起的巨大的邏輯怪圈。它們借助我們的大腦復(fù)制、生長、進化，并且可能比我們想象的要主動得多。（就象Susan Blackmore說的那樣，我們都是迷米機器）歷史上許多偉大的“哲學(xué)家”“思想家”，完成的工作不過是使怪圈內(nèi)的邏輯更加精致。人類對知識并不具有絕對的控制力。 再來看看思維邏輯，思維實際上是動態(tài)的知識構(gòu)成。我們從外界獲取一個信息，或從內(nèi)部產(chǎn)生一個信息，這個信息在大腦皮層被加工編碼，最終被我們“理解”或“不理解”，這兩者的區(qū)別我猜測可能與是否生長出足夠多的突觸，在大腦形成反饋通路有關(guān)。當(dāng)一個信息被納入我們已經(jīng)存在的知識體系中并且形成一個完整的反饋通路，又回到它自己時，這個信息就會成為知識體系中不可分割的一部分，即被“理解”。而“真”“假”等思維邏輯的判斷標(biāo)準(zhǔn)我猜測也與反饋通路的形成與否有密切關(guān)系。 曾幾何時，我們狂熱地相信是所謂的理性構(gòu)成人類知識體系的基礎(chǔ)。就像尼采在《悲劇的誕生》中提到的日神阿波羅，閃耀著秩序的光輝。但是在混沌的世界圖景里，我們的知識體系摘下阿波羅的面具，露出酒神狄奧尼索斯的面孔，歡愉而迷醉。我們的知識正在變的難于理解，就像混沌教父普里高津說的那樣：“作為近代科學(xué)基礎(chǔ)的這個神話可以看作是特殊復(fù)雜性的產(chǎn)物，該復(fù)雜性在中世紀(jì)建立起經(jīng)濟政治社會宗教哲學(xué)和技術(shù)各方面之間互相放大的條件。但是，這個復(fù)雜性的迅速分解使經(jīng)典科學(xué)在一種變形的文化中受到孤立并處于困境?！?nbsp; 然而這或許是世界最真實的面目。 |
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