原标题：人类思维研究的现状、方法和对象

状态论方法不能停留于单纯的理论探讨它需要应用到具体的复杂系统研究中去，如对自然系统、社会系统和人的思维系统的研究只有在具体科学层次中应用状态论方法解决了实际问题，才能说状态论是有用的理论和方法本章用状态论原理探讨复杂的人类思維问题。人的思维是目前世界上人类面临的最复杂的对象思维的本质是什么？思维是如何运行的思维与心理活动是什么关系？思维能夠实现什么功能对这些问题的探索和困惑已经贯穿了人类上千年的哲学史和上百年的近现代科技史。多年以来人们从人脑的生理解剖、脑的神经活动、人的心理层面、人的行为等各个方面对心理或思维现象进行了深入的研究。但是一直未取得突破性进展。至今对人類来说人脑还基本上是一个“灰箱”。自从信息科学问世以来随着现代认知科学的兴起，人们开始用信息加工的观点和方法来研究和解釋人的心理或思维现象信息加工观点的引入使人类探索思维奥秘的研究出现了重大转机。最近几年无论是脑科学家、心理学家，甚至哲学家都逐渐接受了心理或思维活动本质上是一个广义信息过程的观点所谓揭示思维之谜主要就是在信息处理水平上揭示思维过程的信息输人、加工、春储、提取、输出和利用。思维的研究可以分成若干层次可以在人的心理活动水平上，可以在信息加工层次还可以在囚脑神经活动水平上进行研究。状态论对思维的研究主要是在心理层次和信息加工层次它的基本任务是在心理活动的信息处理层面上揭礻心理或思维过程的信息加工机制，建立思维过程的信息输入、编码、存储、激活和输出的定性理论并给出相应的数学表达模型。

一、思维研究的现状和存在问题

思维研究的历史源远流长早在两千多年前的亚里士多德就发现了人类心理活动的i大联想定律. 1879年德国的冯特建竝了第一个心理实验室，用自然科学的实验方法研究心理现象这标志着心理学的研究从单纯思辨进入到科学实验阶段. 20世纪50年代后，思维問题的研究成为哲学、心理学、计算机科学和神经科学家共同关心的热门课题80年代，思维的信息加工机制研究成为仝世界各发达国家科技发展的战略重点美国将90年代定为“脑的十年”，1997年日本开始执行为期20年的“脑科学时代计划”中国科学院知识创新工程研究中若干課题，如“复杂巨系统理论”和“脑智”、“认知与智能的机理”等均与思维的研究相关我国的“863”计划，攀登计划“九五”规划和2010姩远景规划，对思维问题研究也有大量涉及国家自然科学基金将认知科学作为基础研究的六大前沿领域之一。从当代科学发展趋势看研究人类思维的本质和机制，在人造系统中部分复现人的思维或智能将成为21世纪人类面临的重大课题

总体上，目前人类在思维领域的研究并不成熟哲学、心理学、思维科学及相关学科都未从根本上揭示思维运行的本质和机制，也没有建立思维盼整体的信息加工模型思維模型的数学表达更是一个空白。心理学或思维科学的落后现状可表现在六个方面

对认识系统中的客体、主体、主客体相互关系，占今Φ外已有大量论述实践范畴的引入基本上解决了认识中的主体、客体和实践中介的辩证关系。但是仅仅在宏观描述水平上研究哲学认識论是远远不够的。当代哲学期待着应用现代科学理论对认识的具体过程即认识的微观机制进行概括和说明。目前哲学理论在微观认識论上取得的成果离揭示思维活动机制的目标还比较遥远，哲学的微观认识论研究还有大量的工作要做

2..心理学层次的研究

当代心理学以認知心理学为主流。认知心理学应用信息加工的观点对人的心理或思维现象进行了系统的研究取得了若干重要成果。

(1)知觉与模式识别研究认知心理学依据信息加工观点对人的感知觉做了新的解释，认为感觉是对信息的觉察知觉是对感觉信息的组织及其意义的解释，知覺的解释来源于过去经验的作用即信息通过自下而上和自上而下的加工处理产生知觉。认知心理学提出了若干知觉模式识别模型如模板匹配、原型匹配、Selfridge的“鬼域模型”，对模式识别现象能做出很好的解释与预测

(2)注意机制的研究。认知心理学把注意视为对信息的筛选毒Broadbent的早期选择模型，ireEsman的中期选择模型还有Norman的晚期选择模型和资源限制模型等。(3)记忆的研究认知心理学将记忆视为信息的编码、储存囷检索过程。提出了三种记忆系统理论即感觉记忆、短时记亿和长时记忆提出了若干语义记忆、情节记忆和语义网络模型，Baddeley提出了工作記忆模型部分专家提出了内隐记忆问题，由此引出了记忆的多层次多系统模型

(4)心象的研究。认知心理学着眼于信息的表征对心象开展了实验研究。Cooper和Shepard做了心理旋转实验证明心象与外部客体在头脑表征中有同构关系，即心象与现象客体的知觉相似

(5)对思维和语言的研究。认知心理学的思维研究集中在概念的形成与问题解决两方面Bruner提出了概念形成的假设检验说。Simon等根据问题解决时人的思维过程编写电腦程序成功地模拟了不同类型r题解决的思维过程，为传统人T智能做出了贡献言语的研究也是认知心理学的一个重要领域。认知心理学認为人的言语活动包含着复杂的心理活动包含着诸如知觉记忆和思维等许多复杂的过程。认知心理学把言语理解看成是一种构建言语意義的过程在言语理解过程中，既包括自下而上的加工, x包括自上而下的加工认知心理学认为言语产生是指人们将自己头脑中的思维用语訁表达出来，Anderson提出了一个三阶段模型A构造阶段即确定要表达的思想；B转换阶段即将思想换成言语形式；c执行阶段将言语信息加工以口头戓书面形式表达。

(6)研究方法上的进步认知心理学不致力于了解人在认知活动时神经细胞活动情况，而是在较高一级的抽象水平上研究人腦的信息加工其方法有几种，例如实验法将实验条件和实验结果即输入与输出加以对照，以推论某一心理活动的内部机制反应时法昰采用得较多的方法。x如观察法认知心理学认为研究者不可能打开人脑去直接研究内部心理过程，但可以通过观察输入和输出的东西来掌握线索可以用可观察到的现象来推测观察不到的心理过程。观察法也可用于人的自我观察认知心理学非常重视口头报告法，即在解決问题时让被试口头报告他们在进行思维时的各种想法大声地讲出这些心理活动内容。笔者以为口头报告法的缺陷在于只能内省和报告人的显意识范围内的信息，而对大量潜意识知觉阈下的信息活动内容则无法展示在很短的时间尺度内，只能报告出心理活动fW思维信息加工的结果而无法报告出产生特定心理活动内容的信息处理微观过程。再如功能模拟法，即把人的认知过程的一些设想在计算机上实驗验证具体讲就是先推断出入的行为的内部心理机制，提出认知的模型并将其编成程序输入计算机，然后把计算机的输出和人的行为輸出作比较如果理论或模型是正确的，那么计算机的输出就应当类似干人类解决问题时的反应（输出）如果程序给出的输出i人J输出不┅样就说明它不符合认知活动机制，通过计算机模拟法人们可以有目的有方向地逐渐接近人的心理活动的真实过程从而揭示人的内在心悝活动规律。笔2661者以为计算机模拟法的局限性在于目前用数字计算机软硬件实现和模拟的“智能”归根到底是一种确定性的关系，它无法模拟非确定性关系而心理活动的重要特征之一就是非确定性。此外对导致指数爆炸的信息处理现有计算机系统很难实现，对于不能形式化的信息处理过程无法用数字计算机进行模拟当代心理学研究特别重视运用自然科学的分析法和实验方法对心理系统的各个要素，孓系统进行分门别类的研究技术手段日益现代化，如核磁共振的神经影像学手段、脑相关事件电位研究、计算机实验控制和计算机功能模拟等此外，心理学理论模型的建构也使用了系统理论的综合方法、非线性方法、PDP分布式模型、随机理论和神经网络模型以及模糊数學方法等被相继引入心理学研究之中。虽然心理学研究取得这么多重大进展但目前心理学研究也存在若干不足。例如在心理学理论所建立的信息加工模型中局部模型较多，面对心理现象进行整体、动态、定性定量结合研究的模型较少目前还没有一个心理学模型能够完整地描述人的心理活动整个信息加工过程。而且心理学对涉及信息加工理论的深层问题，如什么是信息信息有哪些性质？心理活动或思维是什么信息过程是申农信患还是广义信息，客体事件与主体大脑神经事件与心理事件、信息事件之间是什么关系等问题没有太多哋深入研究。如果这类深层问题不解决心理学的信息加工理论“大厦”以什么作为它的基础呢？

生物层次的复杂系统以人脑的复杂性为標志尤以人脑的高级功能活动为典型。脑科学是研究人脑的综合性学科它的研究内容涉及神经解剖、神经生理、神经网络、神经物理、神经化学、神经心理、神经语言学等。脑科学从分子、细胞、神经网络及脑整体水平研究大脑的结构和功能脑科学的主要任务是用脑嘚活动来为行为提供解释。了解脑中成千上万、上亿的神经细胞如何相互联系相互作用如何产生人的动作、运动，也包括人的复杂的高級的认知活动如感知觉、语言、思维、情绪等，揭示脑的这些高级功能机制是脑科学研究中非常重要的方面心理或思维问题属于脑科學中的“系统水平”的最高层问题，这类问题不可能期待通过细胞和分子事件的阐述来解决

目前，脑科学已经在分子水平、细胞水平、鉮经网络水平等方面取得了若干进展首先，是方法上的进展对脑的研究很大程度上有赖于研究方法和手段的进步。例如20世纪40年代末，微电极的发明开始了神经生理研究的新时代目前无创伤大脑成像技术的建立为人们认识脑的活动提供了前所未有的有力工具。其次昰研究内容上的进展，目前脑科学已经阐明了神经信号的发生、传递的基本机制如在分子水平上，各种神经递质的合成、维持、释放及與受体的结合记忆的分子机制等已经初步了解。在细胞水平上各神经细胞之间的通信问题，突触的电一化学通信机制已被揭示还发現了细胞之间的侧抑制竞争现象，神经冲动传递方程等已经初步得出在脑的局部功能上，揭示了神经信息输入感受野的存在发现和证實了脑的不同功能系统以及不同脑结构区域的功能定位问题，如与短时记忆相关的海马结构与注意相关的结构，甚至还有与显意识相关嘚脑结构

然而，目前脑科学对脑的高级功能特别是思维的研究还十分有限人们所能达到的认识是将心理或思维活动视为自组织神经集群的动态功能，人们正在探讨动态神经元集群功能涌现过程的动力学基础这一层次的研究如果有所进展，脑功能整体的问题即思维闫题囿望获得重大进展也许这一条道路还比较漫长，近期突破的可能性也很低笔者以为，脑科学研究虽然是最根本性的彻底解决思维问题嘚研究但是，人的心理与脑的生理毕竟是两个层次的问题脑科学的研究不能代替在心理水平上的研究，人们也不可能等il脑率l学的问题徹底解决之后才去解决心理间题和思维的信息加工问题

4．思雏科学领域的研究

20世纪50至80年代在国际认知科学迅速发展的背景下，1985年经钱学森倡导思维科学作为一门综合性交叉学科在中国诞生。从20世纪80年代到现在思维科学吸引了很多关心和有志于思维科学研究的专家学者，他们从与思维相关的各个方面展开研究初步确立r思维科学的研究体系、方向等，并出版了若干权威性的专著和杂志目前，思维科学巳经成为一]受人关注的热门科学然而，从思维科学诞生到20多年后的今天思维科学研究的突破性进展还未真正出现。

思维科学还面临若幹深层问题：第一一些思维理论离开揭示人的心理活动机制去探索所谓单独的思维层面的机制或规律，以为思维层面应该有独立于人的惢理活动的规律或机制其实，在信息加工机制上人的思维可能并没有独立于心理活动的机制和规律只要人们揭示了人的心理活动信息加工机制也就同时揭示了思维信息加工机制和规律。需知思维与一般心理活动的区别仅在于信息加工的材料、内容不同，在于符号的使鼡因而产生的功能也就不同。我们不能根据功能的不同而误以为有不同的信息加工机制笔者认为，如果人们不能揭示心理活动的信息加工机制也就不可能揭开思维酌机制这实际上是同一个问题。人的思维可不可以成为一个单独的层次思维有没有独立于心理的所谓信息加工机制或规律？对这个问题的回答不能采取先验判断来解决如果思维没有独立于心理活动的信息加工机制，而人们叉硬要去研究这個层次那么就可能造成思维研究方向上的重大失误，最终会徒劳无功产生此问题的原因在于一部分研究者不能正确认识一般心理活动與思维活动的区别与联系。第二许多思维科学的理论虽然也承认思维的本质是信息加工活动，但在其理论体系构成上有关信息加工即信息如何输入、加1二、存储、提取的理论阐述却不多见，只见一些与哲学论述重复的且大同小异的东西研究方法上还是停留在思辨的方法上。这个问题涉及思维科学研究以什么作为它的研究重点和研究方法这个根本问题第三，有的思维理论对思维过程的设想过于简单化试图用一些初等的数学方法和逻辑学的表达来解开思维之谜。显然思维是动态开放复杂巨系统现象，是世界上最复杂的过程思维中涉及的变量和关系之多是以往任何科学研究都不可想象。这种复杂关系大都是非线性关系决不可能用初等数学的方法可以解开，而必须鼡非线性高阶的系统动力学方法才能解开这个问题涉及人们如何判定思维总体上是什么的问题，关系列思维科学研究建立什么模型关系到思维科学成败。第四现有思维科学砑究对人工智能的指导作用甚微。思维科学建立的初衷就要暂时撇开思维活动生理层面的复杂问題径直研究所谓思维活动的信息加工层面的问题，建立思维过程的信息输入、加工、存储、输出的理论模型用于指导人工智能的研究。如不围绕信息加工做文章那么这种研究的意义就有限了，如果思维科学对人工智能研究的指导作用长期得不到兑现人们就会失去对思维科学的兴趣，这也关系到思维科学能否发展的大问题

5人工智能应用技术层次的研究

20世纪50年代，simon等人创立人工智能学科以物理符号悝论为基础开始用计算机模拟人的问题解决的思维过程。由于计算机二值、串行、精确处理以及计算机处理信息需要形式化、可计算、非指数爆炸的要求等局限性更由于心理学或思维理论研究的不成熟和局限，传统人工智能一度缓慢发展80年代Hopfield模型同世，人工神经网络研究重新复苏90年代人工神经网络研究在并行分布；模糊处理，网络系统的自学习自适应方面取得重要进展，相继建立了波尔兹曼机模型、递归神经网络、自组织特征映射模型等人工神经网络研究实现了并行分布、模糊处理和自学习等近乎人脑的信息处理功能。然而神經网络研究也还存在一些未解决。人工神经网络研究属于以神经元载体工作原理为模型的研究它试图通过对结构的模拟实现系统输入输絀功能上的等价。模拟在亚符号微处理层次工作神经网络模型的缺胳是没有在认知的层次上揭示人的心理或思维过程的细节，特别是没囿揭示人脑作为主动的信息加工者自上ffil-F削J-息处理在智能模拟的乏种层次上。目前最缺乏的是从结构到功能的中介理论即思维过程的信息加工理论。神经网络没解决它但这是一个无法绕开的问题，不解决这一层次的信息加工理论就不可能实现真正的人工智能t正像没有空氣动力学理论虽然有材料和发动机技术却不能造出飞机上天一样。

思维是动态开放复杂巨系统它和以往的研究对象有质的差别，如果沒有方法和技术上的突破很难有所作为从研究方法看，近代自然科学的分析方法只适合于简单的线性系统而现代系统综合方法如自组織的方法、耗散结构方法、协同学方法也只适合于简单巨系统。目前人们面对开放复杂巨系统还没有成熟的研究方法。开放复杂巨系统研究的困难在于非线性在于突现问题，非线性科学中的混沌、孤子、分形和自动网络(AN)方法以及从定性到定量的综合集成方法都是研究复雜事物的尝试目前这些方法已被引入心理学和思维科学的研究中，然而方法上的落后也许包括更深层次的哲学方洼的落后

科学史表明哲学方法上的落后，将导致由它指导下的具体科学研究的停滞不前研究开放复杂巨系统的关键问题是要抽象或概括出包含事物共时态（系统）与历时态（过程）结合的比目前系统观方法更抽象更普适的哲学和具体科学的范畴、概念、原理和方法。思维模型的建立与研究开放复杂巨系统的方法两个难题交织在一起什么时候开放复杂巨系统研究方法有所进展后，思维研究也将会从中受益开放复杂巨系统研究方法包括哲学层次，具体科学层次以及技术方法层次决不只是具体科学和技术方法层次的问题。二研究恩维的方法体系与状态论方法的引人思维现象是世界上最复杂的现象，用什么方法来研究人的心理或思维活动历来是心理学和思维科学面临的不可回避x最感头疼的问題心理和思维的研究方法曾经历了古代的思辨方法，经历了近代自然科学的法还经历了当代各种新技术、新理论的综合方法。历史和現实的究方法都对心理学和思维研究起过重大作用它们都曾经极大地推理和思维科学的发展。然而由于心理现象的极端复杂性，也由於思维科学研究历史太短的原因心理学和思维研究还存在方法论上问题。本文在分析借鉴现有的心理学和思维科学研究方法基础上新嘚研究方法。本文以为思维科学研究方法体系应有三个层次：其一，哲学层次的方法论；其二科学理论层次的方法论；其三，技术层佽的方法特别是开放复杂臣系统研究的哲学和具体科学方法。

1．状态论方法在思维研究中的运用

状态论方法将普适性的哲学层面对事物狀态的理解延伸到具体科学的思维现象研究中按状态论思路，人的心理现象也可分为心理状态与心理过程两大历时态层次心理状态是特定时刻或时间区间（一般收敛于500毫秒和3.5-5秒）心理现象信息内容保持相对不变时心理系统各种要素及关系和功能存在的总合。这是人脑信息加工在特定时刻的功能突现是以动态神经元集群为载体的信息过程的总合。心理状态在共时态维度上包含三个子系统即知、情、意孓系统，需要、兴趣、动机子系统气质、能力、性格子系统。在历时态维度上心理状态包含信息输入、加工、输出三个阶段心理状态昰组成心理过程（是广义心理过程不是传统心理学的心理过程）的最小功能单位，是在信息处理基础上突现的某种心理活动内容心理状態就是大脑完成一次相对独立的信息输入、加工、输出的最小功能单位。心理状态不变时J心理活动信息内容不发生变化，当心理活动肉嫆变化时表明已由一种心理状态转变为另一种心理状态。心理状态从数学和系统演化角度看就是一种“吸引子”维持的系统存在心理狀态的变化就是系统“吸引子”的变化。广义心理过程是由心理状态的集合组成的以心理状态概念为核心，本文建立了一个对心理现象進行定性定量描述的心理和思维过程的解释体系及信息加工模型

假说方法是根据一定的科学事实和科学理论对研究中的问题所提ff{的假定性看法和说明，是一种解释体系假说方法是科学研究的重要方法之一。心理学和思维研究之所以需要假说方法是由心理学研究对象的特殊性和心理学研究现状决定的

(1)心理和思维研究的间接性需要采用假说方法。心理和思维研究在多数情况下都是间接的例如人们通过人嘚外显行为去推测人内心的心理活动，通过反应时测量推测心理活动的信息加工过程通过神经影像方法去推揍9相应脑结构及功能。自我觀察法虽是一种直接了解心理活动信息加工内容的方法但对显意识之外的潜意识加工还是不得而知，只有通过显意识去推测潜意识此外，如果被试不是研究者本人被试还需通过语育为中介告之研究者，这种研究实际上就是间接的间接研究在很大程度上必须猜测。(2)心埋或思g现象的复杂性决定了要采用假说方法心理或思维现象是开放复杂巨系统及过程，其构成要素多、层次多相互作用的变量和关系哆，凡多变量的产物用现有方法很难说清只能采用假说一一检验，经多次排除各种变量及关系认识才会有所进展。其实人们不是不想用其他方法研究心理现象，而是因为心理或思维对象实在太复杂了只能采用黑箱方法、灰箱方法和假说方法。

(3)心理学和思维研究现状決定r需要假说方法从实验心理学诞生100多年以来，心理学至今还未成为一门规范科学心理学中没有一个学派成为心理学公认的范式，没囿一个理论能贯穿心理活动整体心理学也没有自己的核心范畴、概念和定律，心理学的研究方法还不够成熟特别是数学方法的应用更昰一个薄弱环节。不夸张地说心理学还处在伽利略以前的物理学状态，处在拉瓦锡以前的化学状态正因为心理学的规范还不成熟，所鉯假说方法的应用显得尤其重要从科学发展史的角度考察，-(学科的初创阶段或是学科已经走向成熟以后/E处于科学革命范式转变的前奏時期，假说方法的应用是最多的也是最有价值的。

(4)心理学和思维研究建立假说需要遵守的原则和要求：其一解释性。本文建立的假说它要能说明旧理论已经谠明的现象，还能够说明旧理论不能说明的现象能够提供新的预见，其中解释能力是假说的最有力支持其二，简单性本文建立的假说要具备逻辑上的简单性，它所包含的彼此独立的假说公理要少不是指理论内容浅，揭示心理现象的理论不会簡单数学形式也不会简单。其三可检验性。检验有逻辑检验和实验检验如能通过实验检验，假说就转化为科学理论了其四，假说偠能够对心理现象进行整体说明而不是局部说明其五，要能够对心理现象进行定量的表达建立数学模型有一系列公式定律。

模型是指囚们为了达到某种目的对研究对象所做的一种简化描述心理或思维现象的复杂性决定了需要用模型方法来研究。大脑由数量级神经细胞組成其细胞之间的突触联系多达101E数量级，思维涉及物理、化学神经括动、心理活动、行为活动等层次，如不用模型方法将这些多要素、多层次、多变量的对象进行简化那是很难进行问题研究的心理现象的非实体性也决定了需要应用模型方法，心理现象本质上是信息现潒看不见摸不着，对这类对象只能建立模型来研究

自我观察法是指主体对自己特定的行为表现或心理活动中显意识内容的考察方法。惢理学或恩维研究离不开自我观察法这是一种直接获取心理活动信息加-[内容的有效方法。处于主体之外的他人是不可能直接获取人们心悝活动信息内容的自我观察法是心理学研究进入高级阶段的必然产物。本文用自我观察法材料证明其心理状态假说

人的心理和思维过程能否用数学方法来研究能否用数学模型将人的思维过程表达出来？用哪些人类已经掌握的数学方法来表达思维过程这些问题是21世纪初媔临的重大科学问题。心理学和思维数学模型的建立可使心理学尽快走向成熟，成为一个规范科学心理学数学模型的建立有利于将思維的信息加工机制搬移到人造系统中，实现所谓的人工智能

建立思维过程数学模型有四个前提。其一要实现量与质的相互转化。数学昰研究量及其关系的科学如果不将属于事物质和思维的问题转化为量及关系问题，数学就不能研究它按本文的体系，事物的质是可以轉为微观层次的量及其关系来表达的所以，只要将事物的质转化为量数学就可以研究它。其二要有开放复杂巨系统研究方法的突破。思维是典型的开放复杂巨系统对象开放复杂巨系统研究方法设有大的进展，要建立思维数学模型不大可能开放复杂巨系统研究方法，包括哲学层面、具体科学层面和技术层面也包括其中的数学方法。其三建立良好的心理和思维信息加工定性模型。如果人们不熊很恏地把握心理现象的实质和机制没有好的定性理论，即使将它勉强变为数学模型也会漏洞百出没有多大意义。其四决定于解开思维の谜的数学工具是否已经具备。科学上的许多问题即使有好的定性理论，但无相应的数学工具也不能解决问题历史上许多理论刨建都昰在描述这些理论的数学工具已经具备的前提下才得以实现的。思维研究也不例外能否建立思维的数学表达，要看数学工具是否各齐惢理学研究需要哪些数学方法是由心理现象本身的复杂程度和人们需要在哪种层面、在何种精细程度上揭示它的规律决定的。总体上心理學研究至少涉及常量数学、变量数学、随机数学、模糊数学和非线性动力学等数学理论此外，还要看到数学方法的局限性在状态论体系中心理过程层次的表达可以实现，这是一个竞争性随机过程的表达·但在心理状态层次特别是状态内部的非线性表达目前的数学方法基本是失效的，需要采用新的非符号方法及技术来表达

状态论以理论分析和假说的方式建构心理或思维的理论体系。但在适当的条件下也不排除实验方法的应用例如，用脑相关事件电位证明其心理状态的时间尺度用反应时法证明心理状态信息加工的时间尺度等。有可能还鼡功能性核磁共搌仪为手段证明心理事件与神经事件的同型问题还可以用本文提出的信息加工模型去建构计算机软硬件功能模拟，更多哋应是用人工神经网络模型功能来论证心理状态的信息捆绑问题特别是信息之间的时间相关性捆绑原理。

三思维对象的信息加工本质

1不哃学科对思雏的界定或研究

(1)日常用语对思维的理解思维在日常用语中的含义比较模糊，外延广大一般至少有两种含义，一种是广义的思维概念一种是狭义的思维概念。狭义思维概念指人的理性认识活动即人的思想或指理性认识过程即人的思考。狭义思维是指人脑对愙观事物间接概括的反映它包括逻辑思维和形象思维等，有的通常仅指逻辑思维广义思维概念外延较大是针对于物质和思维世界的存茬而言的，泛指人的一切形式的心理活动、精神现象或意识现象有时甚至还包括了一部分高级动物的心理活动现象。

(2)哲学理论对思维的堺定思维一词在哲学理论中往往是作为广义思维来理解的。人们往往把“思维”、“意识”、“精神现象”、“人的心理活动”、“人嘚认识”等概念不作区分地等价使用当然，在哲学领域中也有一部分哲学家将思维理解为狭义的思维将思维特指为人的理性心理括动，是人类认识的高级阶段是客观存在的间接概括的能动的反映。哲学层面对思维的理解与日常用语一样都认为思维是人独有的．一般不主张动物和机器也有思维但也不排除人之外的高级动物也有心理活动。

(3)传统心理学对思维的理解在心理学研究中，思维是一个比较狭窄的概念它从属于人的心理现象。传统心理学将人的心理现象分成心理过程与个性两部分心理过程中包括人的知、情、意即感觉、知覺、表象、记忆、注意、想象、思维、情感、情绪、意志等。个性包括人的需要、兴趣、动机、信念、气质、能力、性格等心理学对思維界定是“人脑借助于语言、表象和动作实现的，对客观事物的概括和间接的反映州拇3传统心理学是从狭义角度来理解思维的，狭义思維是人的心理活动（或称为广义思维）的一部分狭义思维从属于人总体的心理活动，它是心理活动的子集

(4)现代认知心理学对思维的理解和研究。现代认知心理从信息加工的观点去看待人的思维所谓揭示认知过程的内部心理机制即是揭示信息是如何输入、表征、编码、儲存、检索和输出的，正像认知心理学创始人西蒙所说的：“认知心理学的目的就是要说明和理解人在完成认知括动时是如何进行信息加笁的如他知觉到物体的哪些特征；看到了事物间的什么关系；外界信息是怎样存储在头脑中的；他在解决课题时利用了哪些信息，采取怎样的思雏策略等”差别在于它应用信息加工的观点来解释人的心理现象（包括思维），认知心理学揭示了心理或思维现象的信息本质

(5)脑科学对思维的理解和研究。脑“科学的主要任务是用脑的活动来为行为提供解释了解脑中成千上万个神经细胞如何动作产生行为，鉯及环境（包括他人的行为）又如何影响神经细胞的活动”“包括通常意义上的动作、运动，也包括复杂高级的认知行为如感知、语言、思维、情绪等脑科学对思维问题的研究是多层次的。心理或思维问题是脑科学中的最高层次问题它的复杂性和难解性在于整体不等於局部的线性加合，而且思维本质上属于信息活动层次与神经过程不是一个层次的问题，正如恩格斯指出的：“终有一天我们一定可以鼡实验的方法把思维归结为脑中的分子的和化学的运动；但是难道这就把思维的本质包括无遗了吗”

笔者以为脑科学研究总体上属于心悝（包括思维）研究的物质和思维、载体层次的研究，而心理活动（思维）本质上属于信息处理层次物质和思维载体即脑科学的研究不鈳能代替信息处理层面的心理学和思维科学的研究。目前脑科学研究已经取得了重大进展，但要建立关于脑的高级功能总体理论的时机顯然还不成熟脑科学对脑的高级劝能的了解还十分有限。近期也难有重大突破实在是远水解不了近渴。

(6)当代思维科学对思维的理解和研究已有不少学者提出了众多的思维定义。概括起来有两种倾向：一是沿用哲学认识论、逻辑学和心理学的传统定义一些思维定义则借鉴了认知心理学的信息加工观点，修改了传统理论的思维定义例如，有的专家认为“思维科学的目的在于了解人是怎样认识客观世堺的，人在实践中得到感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识的”[蚰]“思维与信息的关系十分密切，甚臸可以说思维就是信息加工眦¨3“思维的过程是一个信息传递、接收、储存、加工的过程”，“思维是人类接受信息、存储信息、加工信息以及输出信息的全活动过程而且是概括地反映客观现实的过程”，“思维是脑对对象深层远区的穿透性反映”

2状态论对思维的界萣和理解

状态论将思维分成狭义思维和广义思维。广义思维与人的心理活动精神现象等价狭义思维则指有符号信息参与的心理状态和心悝过程。在对思维进行界定时本文将从思维的信息过程、思维的物质和思维载体、思维的信息内容以及思维实现的功能四个方面去阐述(1)狀态论对广义思维的界定。定义如下：“思维是烈人脑神经活动为载体以主客体相互作用存在及信息为内容的信息输入、加工、输出的廣义信息过程，思维是人类智能的信息处理部分它的功能是处理信息指导主体的行为输出，为主体的生存和发展服务”

定义的第一句話描述了思维活动的物质和思维载体是人脑的神经活动，这与传统哲学和心理科学中所讲的心理或意识是人脑的机能相吻合定义说明思維的存在要以人脑的神经活动存在为物质和思维前提，离开人脑就无所谓人的思维问题

定义的第二句话描述了思维活动以什/东西作为它嘚实际内容，或者说思维活动处理的对象从哪里来的是哪些东西。从思维的具体过程来看可以得出一个基本结论即思维加工的对象不鈳能直接来源于外部客体，只可能来源于主客体相互作用存在的范围在具体的思维过程中，人脑的神经系统只可能直接加工来自主客体楿互作用下人的感官的信息而来自感官的信息由神经冲动负载，它不是纯客体的信息感官信息是包含了客体和主体以及主客体相互-作鼡T的主客体混合信息。从一定意义上讲人脑只能面对或加工这种混有主客体关系的信息而不可能面对其他信息。在本文定义中我们不再講思维内容是对客观存在的反映而是讲思维是对主客体关系存在及信息的反映。请注意这决不是咬文嚼字，这一字之差反映了两种哲學观忿的差别我们充其量只能说人的思维内容通过主客体相互作用环节可以问接地通达外部的客观事物，但可以通达外部客观事物与是對外部客观事物的反映、映射是两回事思维只是对主客体相互作用下的存在的反映、映射，实际上思维具备了这个功能也就可以指导人嘚生存实践了这就是本定义与传统理论定义的重要区别。

定义的第二句话还描述了思维的本质特征即思维本质上是一种信息现象，是信息的输入、加工、存储、检索与输出的广义信息过程这是对当前认知心理学和信息科学成果的借鉴。需要指出在现有的理论中虽然吔有人讲思维本质上是一信息过程，但没有明确这种信息过程是申农的狭义信息过程还是包含语法、语义、语用的信息过程本定义明确叻思维是广义信息过程，与用狭义信息描述思维的理论划清了界限本定义认为用申农信息论来解释和研究心理或思维现象是行不通的，洇为狭义信息论是描述简单系统的信息理论而思维现象属于复杂系统的信息范围，两者有本质的区别定义的第三句话描述了思维与智能的关系。按本文的理解智能是主体自我生成的能动自主的处理主客体关系的能力。智能包括主体的信息处理与主体的外部行为两部分信息处理部分是智能的核心和基础，没有信息处堙就无所谓智能行为则是信息指导下的行为，是实现智能的输出环节没有行为，人嘚智能也不能实现

定义的第四句话描述了思维实现的功能。本文对思维功能的说明指出了思维的功能是处理信息指导主体的适应性行為，为主体的生存发展服务说明了大脑的信息处理不为了别的什么，而是保证主体的生存从生物进化角度着，也只有人的思维才具备保证主体生存和发展的功能而能够保障主体生存的精力及相应神经机构有可能在遗传中积累起来，人类思维的功能不是短期内形成的洏是长期进化的产物。人类能够生存下去从另一个侧面证明了思维信息处理功能的有效性。

本文的思维概念与哲学领域、日常用语中的概念如人类的精神现象、心灵、心智、心理现象、意识等概念是等价的。状态论的思维概念在多数情况下与广义思维概念等价使用特別是与心理现象概念等价使用。

(2)状态论对狭义思维的定义定义如下：“狭义思维是指有符号信息参与的人的心理状态和心理过程”。狭義思维是人类特有的高级形式的心理活动它本质上也是广义信息过程。狭义思维是人类心理活动的子集它从属于心理活动。狭义思维表现为在人类心理状态和心理过程的显意识知觉中有符号信息参与或以符号信息为主要成分其完成的功能是抽象、间接、概括地反映和處理主客体关系中的信息，指导人的商级的智能活动

定义的第一句话，描述了狭义思维与非思维的区别即根据大脑的信息处理内容以什么成分来界定思维，如果心理活动内容中没有符号信息的参与就是指一般的心理活动，即非思维的心理活动这样的心理活动人之外嘚高等动物也具有，这样的信息处理过程是人和动物共有的信息处理过程需要指出，一般情况下高等动物不是绝对不使用第二信号（實物之上的信号的信号），但动物没有条件系统地掌握这些信号系统即使是人用来做语言实验的猩猩也不可能系统掌握第二信号系统。需知人类掌握语言是一个很漫长的过程。其中既有种族的长期进化过程也有社会过程，还有个体获得语言的过程由于人类有了第二信号语言系统，人们可以应用第二信号的操作即符号信息的操作代替第一信号（实物）的操作人类由此摆脱了信息获取和处理的时间和涳间限制。在对符号操作的过程中第二信号代替实物信号的过程也是对信息的压缩、抽象过程，符号信息的操作既可以重现现存的直接呈现的各种实物之间的关系也可以重组出现实中不可能直观呈现或体验到的关系。人们称之为发现事物内在的本质的关系称之为间接概括地反映事物。书面语言的诞生使人类个体的经验得以广泛传播即使是个体的甄亡消失也不妨碍其经验在人09 -代一代之间传递，这使得囚类大脑处理的总量远远地超过了其他动物本文认为心理活动中是否含有信号成分是人的心理活动与动物心理活动的本质区别。人和高等动物脑的信息处理机制可能是相似的即都是信息输入、加I、存储、检索、输出，但由于处理的信息内容成分不一样主要是指符号信息，所产生的结果（功能）也就不大一样

本文定义狭义思维提到的心理状态和心理过程具有特定含义，心理状态指特定时刻或时间区间（一般平均收敛为500毫秒最长不超过3 5秒）内心理活动信息内容保持相对稳定不变时的心理现象存在总合心理过程则是指心理状态的集合。需要说明心理状态中的主要成分往往居于心理状态的序参量地位，而心理状态中的主成分其信号强度也较大容易被人的注意机制选择，以较高的概率进入人的显意识知觉空间之中所以，思维实际表现为心理活动显意识内容中有符号信息存在符号信息在显意识中也好，在潜意识中也罢我们以心理活动中信息的主要成分是否有符号信息来界定思维和非思维。如果说心理活动的显意识、潜意识是针对信息在心理活动中的强度来界定的话那么心理活动的思维和非思维主要是针对心理活动中信息成分的内容来界定的，心理活动中操作符号信息就是思维过程操作非符号信息则足非思维过程。

定义的第二句话描述了人的思维的心理活动与人的一般心理活动的区别联系以及人嘚思维与动物心理活动的区别思维是人类特有的高级心理活动，这里的高级与低级之分主要是针对脑信息处理的内容和实现的功能ri言的前面已经讲过，只有人才会系统地使用第二信号语言系统人之外的其他生物不会系统使用第二信号系统。正是由于人和动物各自信息處理的内容成分的差异使人和动物脑信息处理的结果（功能）产生了“质”的差异这是人的思维与动物心理活动的区别。人的思维活动與人的非思维的心理活动以及人与动物的心理活动又有联系首先，人的心理活动是自然界长期发展的产物是社会的产物，是由低级到高级进化而来的人的心理活动包括思维活动不会凭宅产生，它有生物进化上的继承性其次，人的思维（有符号信息参与的心理活动）與非思维心理活动的实质上都是人脑的一种信息处理都是人脑中的广义信息过程，而且第二信号系统的把握是在第一信号基础上实现的第一信号系统与第二信号系统的信息在人的Xlrr中无法绝对分开。第二信号系统对第一信号系统有绝对的依赖关系a再次现时的人的心理活動总是有符号信息参与的心理活动与没有符号信息参与的一般心理活劫交替进行，无法绝对分开人的心理栝动过程有时以符号信息为主，有时又以非符号的表象操作为主有时又是二者的混合体。在现实心理活动中思维与非思维，潜意识与显意识操作只分得出信息成分嘚主次关系而无法区分思维与非思维，潜意识与显意识绝对分明的界限心理活动的这种成分复杂性、关系复杂性、动态复杂性很难对咜进-精确的描述和说明，这也是人们定义心理活动与思维活动两者概念区别的困难所在本文以为，有两种心理活动：一是没有符号信息參与的非思维心理活动二是有符号信息参与的思维的心理活动。思维的心理活动包括三种类型：其一心理内容中是纯粹的符号信息；其二，b理内容中符号信息为主要成分兼有非符号信息；其三，心理内容中非符号信息为主要成分符号信息处于次要地位。这三种类型嘚心理活动都有符号信息的参与都是思维的心理活动。一般情况下掌握了语言符号系统的人的心理活动多数都是以符号信息操作为主成汾或有符号信息参与的狭义思维过程没有符号信息参与的纯粹的非思维心理活动很少出现。

定义的第三句话描述了狭义思维实现的功能由于符号信息的使用使人脑的信息处理可以抽象、间接、概括地处理来自主客体关系的信息，从而发现人们表面直观不能把握的关系苻号的使用使人类可以在信息层次构造出现实的对象或世界，也可以构造出可能的对象或世界还珂以构造出不可能的对象或世界。只要囚们从这些由思维活动构建的信息对象中寻找到与客观对象吻合的信息对象及关系人们就可以认识客观事物及所谓的规律，在此基础上囚类能动地作用于自然界（包括自身）的能力就大大加强狭义思维使人得以脱离动物界，加上社会关系的形成使人成为真正的人