动力学立场 4 The Dynamical Stance
表征与动力学 II Representation and Dynamics
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本章重点:《动力学立场》的核心在于为激进具身认知科学的反表征主义提供方法论辩护。作者区分反表征主义的两种主张:形而上学主张(认知系统内部无表征)与认识论主张(最佳认知解释无需诉诸表征)。通过分析瓦特调速器与萨塞克斯演化机器人等经典动力学模型,作者指出:即便依据传统表征定义可勉强将某些状态(如臂角、神经激活模式)解读为“表征”,这些表征性叙述仍依赖于、且不超越其底层动力学解释;完整动力学模型(含耦合方程、相图、吸引子)已能精确、普遍、可反事实地预测行为。因此,作者主张放弃难以捍卫的形而上学主张,转而采纳动力学立场——一种以动力系统理论为工具、对表征持解释性悬置的科学实践态度。本章最终将动力学认知科学定位为休谟–牛顿式“覆盖律科学”的当代延续,其目标是建立不依赖目的论与表征的数学化认知解释,并为后续引入生态心理学作为“发现之引导”埋下伏笔。
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4 动力学立场
在第2章中,我提出激进具身认知科学中的激进部分是反表征主义。本章将主要围绕支持反表征主义的论点展开。具体而言,我们将考察上一章所讨论的传统表征理论如何影响认知科学领域内关于反表征主义的辩论。结果表明,像这样的定义会使辩论陷入停滞,几乎从定义上就使表征成为必需,从而使反表征主义为假。反表征主义的命运与激进具身认知科学的命运息息相关。为了应对这一困境并仍有机会维持反表征主义立场,我引入了我称之为“动力学立场”的概念。
4.1 两个主张
当一个人宣称自己是反表征主义者时——正如激进具身认知科学的支持者所做的那样——他可能在表达两种观点。首先,他可能是在对认知系统的本质做出一个断言,即系统内部没有任何东西是表征。在本章余下部分,我将称此为“形而上学主张”。其次,他可能是在声称,我们对认知系统的最佳解释将不会涉及表征。我将称此为“认识论主张”。这两个主张显然是截然不同的。例如,很容易想象的是,形而上学主张为真(即人类确实只是复杂的动力系统),但它们如此复杂,以至于对于我们(以我们有限的智力)来说,最好的解释方式是隐喻性地或工具性地赋予它们心理表征。这大致相当于丹尼特(Dennett, 1987)的意向立场的一种解读。尽管如此,形而上学主张和认识论主张至少在以下方面相关:认识论主张的真实性可能是形而上学主张真实性的证据。此外,形而上学主张的真实性似乎蕴含着认识论主张的一个近亲的真实性:如果认知系统真的没有表征,那么应该存在某种不参照内在心理表征的解释或模型,无论我们是否能够找到或理解该解释。
那么,反表征主义者可能会捍卫这两种主张中的任意一种(或两者)。这两种主张的主要区别在于,只有认识论主张或多或少是一个“科学”假设。也就是说,认识论主张关注的是我们应当如何进行认知科学研究,无论心智实际上是什么样子。另一方面,形而上学主张在更大程度上是一个“哲学”假设;它关注的是某个世界区域(认知主体)实际上是什么样子,无论该区域最好如何被科学地解释。在接下来的两节中,我将讨论这两个假设的前景,重点关注反表征主义者引用过的两个动力系统模型。最终的结论将是:鉴于“表征”一词在认知科学中的使用方式,形而上学主张是无法辩护的。因此,反表征主义者和激进具身认知科学家最好努力捍卫认识论主张。
4.2 瓦特调速器与动力学立场
在一篇将动力学建模引入哲学界的里程碑式论文中,蒂姆·范·格尔德(Tim van Gelder, 1995)描述了瓦特蒸汽机调速器的运作,他将其视为一个基准动力系统,并论证它支持反表征主义。在这篇论文中,他在形而上学主张和认识论主张之间态度暧昧。他的论点基于两种情况的对比:真实的瓦特调速器与一个虚构的计算型调速器。在这里,我将比较三种情况:(1) 范·格尔德的动力学建模版瓦特调速器;(2) 范·格尔德对一个虚构的计算型调速器的描述;以及 (3) 对第(1)种情况中描述的调速器的一种表征性(尽管非计算性)解释。这样做将表明,瓦特调速器可以被视为使用了传统表征,因此不应被看作支持形而上学主张的证据。这就留下了一个开放性问题:它能否被引为支持认识论主张的证据。
首先从真实的瓦特调速器及其动力系统模型开始。瓦特调速器通过以下方式控制蒸汽机的速度:
它由一根垂直的主轴组成,该主轴与主飞轮啮合,因此其旋转速度直接取决于飞轮自身的速度。主轴两端通过铰链连接着两个臂,每个臂的末端都装有一个金属球。当主轴旋转时,离心力将球向外推,从而向上移动。通过巧妙的设计,这种臂的运动直接与节流阀相连。结果是,当主轮转速增加时,臂上升,关闭阀门,限制蒸汽流量;当转速下降时,臂下落,打开阀门,允许更多蒸汽流动。发动机由此保持恒定转速,即使在压力和负载大幅波动的情况下也能保持异常迅速和顺畅的调节。(van Gelder, 1995, 第349页)
在范·格尔德提出的调速器动力学解释中,其运作被数学化地描述。正如牛顿在其对物理世界的描述中所做的那样,观察所关注系统的行为,并找出描述该行为的数学方程。对于瓦特调速器而言,当蒸汽机与节流阀断开时,臂角的瞬时加速度由以下方程描述:
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其中,y 是臂的角度,n 是一个传动比常数,o 是发动机的转速,g 是重力常数,l 是臂的长度,r 是摩擦常数(参见 van Gelder 1995;本段及下一段紧密遵循 van Gelder 对瓦特调速器的论述)。该方程描述了在给定当前臂角的情况下,臂角的瞬时加速度。也就是说,在任意时刻、对于任意臂角,它都描述了臂的运动如何发生变化。在此方程中,仅 y(臂角)是变量;n、o、g、l 和 r 均为参数,它们保持恒定,并决定了系统的动力学特性。该方程具有普遍性,因为它给出了任意臂角对应的加速度。该方程的解确定了一个状态空间,而穿越此空间的轨迹可用于根据这些变量的当前值,预测未来的瞬时加速度与臂角。
当调速器与节流阀连接时,其行为可用如下更复杂的方程来描述:
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然而,范·格尔德所描述的计算型调速器与动力学调速器,并未穷尽所有可能性:我们还可以构想一种表征性但非计算性的瓦特调速器描述。
瓦特调速器的设计使得:控制蒸汽流入发动机的飞轮转速,反过来又受旋转臂角度的调控。在瓦特调速器的运作过程中,主轴旋转引起臂角变化,进而驱动阀门开闭。根据第3章所述的传统表征理论,我们完全可将调速器的臂角视为表征。理由如下:臂角被阀门(即“表征消费者”²)所使用,用以调控发动机转速——臂越高,阀门使发动机转得越慢;臂越低,阀门使发动机转得越快。特定臂角的功能在于改变阀门状态,并据此使其适应“需加速或减速”的需求。调速器正是被设计成让臂角承担此角色;也就是说,臂角之“token”之所以在系统中起作用,正是因其导向了对发动机转速的恰当控制(满足定义中的标准R2)。因此,臂角的功能是调控发动机转速;而每一臂角既指示某一转速,又指示对该转速的恰当响应——它既是“地图”又是“控制器”——故而构成一种行动导向的表征(action-oriented representation),表征着当下“需提速或减速”的需求。由于不同臂角适配不同发动机转速,这构成了一套表征系统(满足标准R3)。
此外,臂角还可被“欺骗”,从而引发针对非真实发动机转速的行为:试想,若我们用一块平板将臂人为地固定在过高的角度,发动机转速便会下降,最终完全停止——因为用于调控转速的表征所对应的情境(及其相应行动)实际并不存在。因此,依据第3章给出的传统表征定义,瓦特调速器的臂角确为行动导向的表征。
鉴于范·格尔德将瓦特调速器作为动力学系统的典范,并视其为认知建模的新范式,而它竟仍可被解读为具有表征,这一事实意义重大——它暗示:其他用于认知的动力学系统模型,也可能被同样视为包含表征。
需注意的是,对瓦特调速器的非计算性、表征性解释,并非取代动力学解释,而是在其基础上加以显著补充。表征性解释可被理解为对瓦特调速器的目的论解释(teleological explanation),即告诉我们“它为何以这种方式运作”:该解释首先假定调速器被设计用于完成特定任务,再根据其任务执行方式为其内部状态赋予内容。既然我们已知其任务是调控蒸汽机转速,便可在系统中寻找那些被设计为“对环境中与控速相关方面做出适应”的部分;由此,我们可分别将主轴与节流阀指派为“表征生产者”与“表征消费者”,而臂角则成为对控速相关情境的行动导向表征。
由于按我们的定义,瓦特调速器确实包含表征,它便无法支持形而上学主张(即“认知系统内部没有任何东西是表征”)。诚然,这些模型中不存在(按标准定义的)计算:没有对表征进行规则支配的变换。调速器中的表征被生成并被使用,却未经规则支配的操作,也未必参与任何类似推理的过程³。因此,作为认知模型,瓦特调速器与常规的计算认知科学大相径庭,实为具身认知科学常引之例证。但它仍包含符合传统表征定义的实体,故而大多数认知科学家仍会将之归类为“表征”。这表明:激进具身认知科学家应放弃形而上学主张,转而聚焦于认识论主张。
像瓦特调速器这样的系统,或许能支持认识论主张。事实上,对许多人而言,其表征性解释显得多余;对动力系统理论家偏爱的诸多其他模型而言亦复如是——例如Beer的机器人昆虫(Beer 1995a,b, 2003)、萨塞克斯大学构建的演化机器人(如Harvey, Husbands & Cliff 1994;见下文),以及协调动力学的研究(见第5章)。对于这些模型,正如对瓦特调速器一样,目的论的、表征性的叙述似乎并不比“机器人是通过演化或设计来完成其任务”这一说法更具信息量。因此,我们可以对这些模型采取一种可姑且称之为“动力学立场”(dynamical stance)的态度——借用丹尼特的术语并致歉——即借助动力系统理论的工具解释其行为,避开表征性词汇,同时对形而上学主张的真假保持悬置。
采取此立场者承认:表征性叙述可以被讲述,但主张其并不特别相关,因为动力系统理论的解释已揭示了系统全部重要的方面。事实上,当有人论证“瓦特调速器是表征系统”时,这正是自然的回应:既然我们已有精确、完全普遍、支持反事实推理的数学解释,为何还要费心表征性解释?这种感受的部分缘由或许是:前述表征是行动导向的,故我们很难确切说出它们“究竟表征什么”;另一缘由(下文将详述)则是:必须先有动力学叙述,才能构造出表征性叙述——倘若动力学叙述已完备,还剩下什么需解释?动力学立场的核心论点正是:对认知系统(尤其是那些已有动力学解释的系统)的表征性叙述,往往难以令人满意⁴。
正是这种对表征性解释的不满感,或许恰为受动力学启发的认知科学家提供了肯定认识论主张、进而捍卫激进具身认知科学所需的动机。只要满足两点,激进具身认知科学家便可借动力学立场辩护认识论主张:
(1)存在一大类动力学模型,其表征性“粉饰”(glosses)对数学解释几无增益;
(2)对认知现象的最佳解释正属于此类。
第二点属经验问题:我们需拭目以待,究竟有多少认知现象可在不借助表征性粉饰的前提下,通过动力系统模型得到解释(第5、6、7章将描述若干此类解释)。下节我将为第一点进行辩护。
4.3 演化机器人与认识论主张
萨塞克斯大学(下文简称“萨塞克斯机器人”;参见 Harvey, Husbands & Cliff 1994;Husbands, Harvey & Cliff 1995;Harvey et al. 1997;Di Paolo 2003;Wheeler 2005)在机器人领域的工作,提供了一种动力学认知科学的案例;我们将看到,该工作支持认识论主张。在该研究中,机器人控制系统的初始群体由随机生成,再经人工演化筛选而成。该初始群体中的个体,依据其完成特定任务(例如:发现并朝向一个[可能是移动的]目标行进)的能力,被选为“亲代”(同时经历变异等操作)。研究人员刻意对控制系统的架构采取“放手不管”的策略;唯一用于判定哪些系统可成为亲代的标准,是其在所选特定任务上的成功表现(事实上,往往依据其最差试验中的表现来评判)。因此,理论家们对任何特定认知架构均无预设偏好,而是聚焦于实现任务的熟练(skilled)表现。通过专注于熟练行为的演化,机器人建造者避免了由研究者自身构建任务领域的模型并将其编码进机器人之中。
惠勒(Wheeler, 1996)⁵ 声称,人们将很难为成功的萨塞克斯机器人控制系统的运作构造出一个表征性叙述。他指出,这些机器人不仅无需建造者为其预设一套表征,似乎根本完全不依赖任何表征即可运作。然而,既然瓦特调速器(被倡导为动力学系统的原型)确可被视为拥有表征,则任何认知的动力学模型似乎都将成为表征模型——即,这类模型似乎总会设定某些实体,而根据我们采用的传统表征定义,这些实体即为表征。为验证萨塞克斯机器人同样如此,我们必须比惠勒在其断言“该模型不含表征”时更深入地考察该模型本身。
依据第3章的表征定义,若要论证萨塞克斯机器人事实上确在使用内部表征,则必须找到系统中的一组状态:这些状态由系统某一部分生成,供另一部分使用,以使系统适应环境的某一面向;并进一步论证:这些部分正是被设计为以这种方式相互作用的。尽管该控制网络存在大量循环连接(致使惠勒将其形容为“一盘意大利面”,Wheeler 1996, p. 220),但对萨塞克斯机器人而言,这一点仍可轻易达成。
考虑表4.1所示控制系统的机器人。该机器人由Harvey、Husbands与Cliff(1994)所描述,是在目标追踪任务中演化出的最成功个体。人工演化过程结束后,系统各组件已被标准化,协同产生所期望的行为,其运作如下:
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节点0与1分别接收来自不同视野(V1与V2)的输入。当V1输入较强时(无论V2如何),节点0激发一种激活模式,使左右马达加速,驱动机器人直线前进;当V2输入强而V1输入弱时,节点1激发一种激活模式,增强节点14的兴奋性,后者自我激发并减缓左马达,从而令机器人绕圈旋转,直至V1检测到强输入;当两个视野均无强输入时,噪声节点5(与输入节点0、1均无连接)产生反馈回路,使机器人原地旋转,直至某一视野接收到输入。
因此,源自V1的节点0激活,经由节点13、14、15,引发驱动马达的激活模式,使机器人对“目标正前方”这一情境做出恰当反应;源自V2的节点1激活,同样经由节点13、14、15,引发驱动马达的激活模式,使机器人对“目标可见但非正前方”这一情境做出恰当反应;而最富意味的是,当两个视野均无强视觉输入时,节点5的自激活使机器人对“目标超出视野范围”这一情境做出恰当反应。根据表征的目的论定义,机器人控制系统中的这些激活模式即为表征:输入节点扮演“表征生产者”角色;节点13、14、15为“表征消费者”;中间节点上的激活模式即构成表征。
但将此描述与萨塞克斯机器人研究者所偏好的、纯粹动力学的解释——即对系统采取“动力学立场”所得的解释——进行对比:在他们偏好的分析中,机器人与环境被视作耦合的动力系统。为解释其运作,研究者首先分别给出机器人与环境的数学结构描述,进而基于二者构建一个统一的“机器人–环境”耦合动力系统模型。(以下仅概述其论证,省略数学细节;参见Husbands, Harvey & Cliff 1995。)机器人控制系统本身已有数学刻画——事实上,我正是借助这一刻画才得以给出前述表征性解释。以噪声节点5为例:当系统无视觉输入时,该节点自我激发;研究者称之为“发生器单元”(generator unit),它向一个反馈回路提供输入,该回路由节点1(视觉输入单元)、6、9、10、12与14(马达输出单元)构成;而节点14又与其他两个输出节点(13与15)相连接。为理解如此复杂的回路如何运作,他们首先对单个自激节点的简单行为进行数学分析;再将此分析推广至多单元反馈回路——行为等效,仅因额外单元数量不同而引入时间延迟。由于两个输出至马达的节点(14与15)又反馈连接至接收视觉输入的节点,因此,基于反馈回路的分析可进一步推广至整个网络。凭借此分析,给定任一视野输入,网络行为皆可预测。
分析的下一步是对机器人任务环境的动力学描述。该描述在以自我为中心的极坐标空间(r, φ)中进行:r 表示机器人到任务环境中心的距离,φ 表示从机器人正前方顺时针至环境中心的角度。对rφ空间中每一可能坐标,均可确定机器人所接收到的视觉输入,从而完整刻画其视觉环境。最终,如第2章所述的Beer(2003)模型一样,他们将这两个动力学描述合并为一个联合系统,以捕捉“智能体–环境”耦合的特性。一旦已知任务环境中每一点的视觉输入,以及每类视觉输入所对应的行为,即可构造一幅相图(phase portrait),用以预测机器人在环境中任一位置的行为表现。对于我们所讨论的这一机器人,其相图仅存在一个吸引子,即目标所在位置;且相图中每一点均处于该吸引子的吸引域内。因此可预测:机器人每次都将成功完成任务——而实测结果也确实如此,它每次皆成功达成目标。
4.4 动力学解释的一个(潜在)问题
尽管动力学认知科学能否为认知的广大领域提供有说服力的、非表征性解释似乎是一个经验问题,但动力学解释本身存在一个潜在的严重方法论问题——这一问题可能出现在任何仅提供“覆盖律解释”(covering law explanations)的研究纲领之中。倘若动力学认知科学确有严重的方法论缺陷,则我们有理由怀疑它无法提供足以确证认识论主张的充分解释;而这自然也将危及激进具身认知科学。以下我将阐明这一潜在的方法论问题,并探讨一种可能的解决方案——这需要短暂回溯物理学史。
认知科学中计算主义与动力学派之间的争论,与20世纪初理论物理学中“原子论者”(如玻尔兹曼)与“现象论者”(如马赫)之间的争论极为相似。正因如此,玻尔兹曼当年对马赫物理学提出的反驳,也可被计算主义者用以反对动力学认知科学。我将这一反驳称为“发现之引导”(guide to discovery)论证——它曾对现象论的物理学图景构成毁灭性打击,如今也可能对认知科学中的动力学假说造成同等致命的威胁。
玻尔兹曼在其《理论物理学方法的最新发展》(1900)一文中,为支持原子论物理学而提出了“发现之引导”论证。他开篇即言:
“问题在于:是否唯有原子论才能达成某些成果?而事实上,原子论早已展现出诸多非凡成就,即便在其鼎盛时期过后仍持续不断。”(1900, p. 253)
作为对“该问题”的回应,玻尔兹曼列举了原子论物理学近期的一些胜利,例如范德瓦尔斯对简单化学物质聚集态行为预测公式的大幅改进、阿伏伽德罗定律的修正、吉布斯的离解理论,以及流体动力学的发展。玻尔兹曼主张:若无原子论的预设,所有这些成就均不可能实现。他总结道:
“倘若现象论者认为——诚然他们必须如此——不断开展新实验以修正其方程是权宜之计,那么原子论在此方面做得远为出色:它使我们能明确指出哪些实验最有可能促成理论的修正。”(同上, p. 254)
换言之,原子论之所以是物理学的最佳方法论,正因其为发现更精确描述现象的新方程提供了引导;通过预设原子之存在,研究者得以提出关于新现象的可检验预测。
要领会此论证之要害,最好借助彼得·克拉克(Peter Clark, 1976)对现象论物理学最终失败的分析。克拉克将现象论物理学刻画为“事实依赖型”(fact-dependent)。换言之,现象论物理学的路径是:先对物质进行经验概括,再为拟合实验结果中的反常现象而调整描述性方程的参数。因此,改进现象论物理学的唯一途径,是依据新经验事实对理论进行特设性(ad hoc)增补。也就是说,现象论物理学因其拒绝预设任何底层、不可观测的结构,故无法为发现提供引导。正如克拉克所言:“热力学启发法这一显著局限意味着,该理论无法被系统性地改进”(Clark 1976, p. 44)。
玻尔兹曼对非原子论物理理论的批评,归根结底在于指出:此类理论属“事实依赖型”,因而难以提出合理的、可检验的预测以增进我们对新现象的解释能力。换言之,现象论理论不像原子论理论那样能为发现提供引导,只能特设性地推进。相反,原子论物理学非事实依赖型——其实践者因而能够做出实质性预测,并予以检验。
简言之:现象论物理学家必须在实验之后不断修改理论以拟合既有经验结果;而原子论者则可借助其微观理论,在实验之前预测经验结果——这是原子论者显著的方法论优势。
我们将这一争论中的角色替换为计算主义与动力学认知科学亦成立。计算主义正如原子论,预设了一种底层机制——即对表征所进行的计算。该机制可用于预测尚未观察到的新现象,继而通过实验检验,以增进我们对认知的理解。认知科学中成千上万的研究成果——正如依赖原子论假设才得以改进的阿伏伽德罗常数——若无内部心理表征的预设,根本不可能达成。一个明显例证是心理旋转(mental rotation)的研究(参见 Shepard & Cooper 1982)。在一项著名实验中,Shepard 与 Metzler 预设了类图像的心理表征,并预测:对这些表征所进行的操作将伴随时间效应——具体而言,为判定两个相似的三维形状是否为同一物体于不同朝向下的呈现,被试会对其一进行心理旋转,且其决策时间应与旋转角度成正比。实验结果恰恰呈现了所预测的时间效应。
反观动力学认知科学——至少是激进具身认知科学家(即拒斥心理表征者)所推行的动力学认知科学——则似乎与现象论物理学相似:它不预设任何认知的底层机制。它本质上是一种现象论心理学:其成功体现为提供能捕捉可观测行为的方程。因此它看似是事实依赖型的:激进具身(即反表征、动力学派)认知科学家必须先进行经验观察,再调整理论以拟合数据。这便是对动力学假说的“发现之引导”批评:动力系统理论因不预设认知的底层机制,故为事实依赖型理论;它无法为发现提供引导,因而属于次等科学方法。事实上,鉴于动力学认知科学生就休谟式旨趣(van Gelder 1998),而马赫的思想又深受休谟影响,动力学认知科学与马赫现象论物理学遭遇相同问题,便不足为奇。
需注意:“发现之引导”论证仅能用于支持工具性理论(如方法论原子论或表征主义)。倘若我们得出结论:原子论比事实依赖型理论更能推动进步,那我们至多主张“我们应从事原子论物理学”,而非现象论物理学。表面上看,这不同于主张所谓“实在论原子论”——后者不仅主张我们应从事原子论物理学,且进一步主张:世界实在地由原子构成,无论其是否可观察。“发现之引导”论证无法推出后者;它最多仅支持如下结论:无论实在的底层本质如何,原子论比事实依赖型理论更可能提升我们描述世界的能力。同理,我们无法从“动力学认知科学是事实依赖型”这一点,推出“认知实在地是表征性或计算性的”;该论证所支持的,仅是对“心理杂技”(mental gymnastics)之实践必要性的主张。
然而,既然我们正在评估的正是认识论主张——即“对认知的最佳解释将不涉及表征”——那么,任何论证若表明:在解释认知时,预设表征具有实践必要性,则足以动摇该主张。换言之,即便认知系统实在地是动力系统,我们对其的理解仍可能要求我们将之视为拥有表征。关键在于:表征性叙述或许为理解行为提供了关键杠杆。倘若如此,“动力学立场”便无法奏效,激进具身认知科学也将陷入困境。
那么问题在于:动力学认知科学能否——尽管不预设底层机制——避免沦为纯粹的事实依赖型?有一理由认为它不能:试想人们可能如何开展动力学认知科学研究——首先,观察某种认知活动;其次,尝试找出定义该活动所例示之动力系统的相关参数与变量;最后,找到能规定该动力系统状态空间中轨迹的方程。整个过程皆为特设性推进:每遇一新观察现象,便增添一个动力学解释——正如现象论物理学之所为。对认知系统采取“动力学立场”,或许无法提供足够的预测力以确保科学上的丰硕成果。
4.5 问题的解决
这一方法论问题——即缺乏“发现之引导”——究竟有多严重?动力学认知科学若通过对其整体理论进行特设性增补来推进,其弊端究竟多大?下一章将着手回应第一个、也是更紧迫的问题。至于第二个关于“特设性增补”之问题,则较易处理。
事实上,理论中的特设性增补本身并不构成问题。众所周知,在物理学中,对模型的特设性修正乃是常态。例如,哈金(Hacking, 1983)曾讨论法拉第于1845年发现磁体可影响光的现象(即今所称“法拉第效应”)。尽管法拉第确信光与磁之间存在关联,但他当时尚无统一的光–磁理论(麦克斯韦直至1861年才勾勒出此理论),也无对该新效应的数学模型。1846年,艾里(Airy)基于早期对光的波动说的数学化,提出了法拉第效应的数学模型。哈金写道:“艾里加入了某些特设性的附加项,即一阶或三阶导数。这是物理学中的标准操作:为使方程契合现象,人们会从‘货架’上取来一些相当标准的额外项加入方程中,却并不清楚为何此项而非彼项能奏效”(1983, p. 211)。
因此,特设性操作本身并非问题;它实为整个科学领域中数学建模的常规实践。对“动力学立场”真正的担忧,实为其事实依赖性——即缺乏对发现的引导。
将动力学立场与艾里实际所为进行对比:艾里的法拉第效应模型虽含特设成分,却建立在“光即弹性以太中的波”这一理论基础之上。因此,艾里的特设模型植根于一种非现象论的、关于光之本质的理论;正是由此模型出发,最终导向了麦克斯韦方程组。特设性操作本身无妨,甚至不可避免——只要它与一种“发现之引导”相结合。事实上,正如费耶阿本德(Feyerabend, 1975)所指出的,伽利略为哥白尼天文学所作的论证同样具有特设性;但正因哥白尼学说提供了“发现之引导”,它才成为成功科学的基础:“他们的任务如今已清晰界定,盖因伽利略的预设——包括其特设性假说——足够清晰简明,足以指引未来研究之方向”(Feyerabend 1975, p. 77)。
因此,要解决此问题,激进具身认知科学亟需一种“发现之引导”。在第5章中,我将提出两种可能的“发现之引导”方案:
第一,我将表明动力学模型自身即可作为发现之引导;
第二,我将论证:激进具身认知科学家可如20世纪初物理学家运用原子论一般,将吉布森式生态心理学(Gibsonian ecological psychology)用作“发现之引导”——即作为一种非工具主义的、关于其研究对象之本质的背景理论。
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