全局工作空间理论的方法论意义,本文主要内容关键词为:方法论论文,全局论文,意义论文,理论论文,工作论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
〔中图分类号〕N031; B085〔文献标识码〕A〔文章编号〕1000-7326(2013)05-0014-06
“全局工作空间”(global workspace)是美国认知科学家巴尔斯(B.J.Baars)为探讨意识现象而提出的一种隐喻式认知理论。该理论从同一事件的意识状态和无意识状态的对比入手,不仅证实了意识经验的存在,而且可用客观方法测量,即使是短暂的意识也有痕迹可寻,这显然不同于以往把意识现象排除在科学和科学哲学之外的做法。那么对于种种意识现象,如瞬间感知的外部世界、内部言语、视觉表象、短时记忆、快乐、悲伤、激情等,我们应当如何解释呢?我们如何把这些意识现象产生的机理纳入一个统一的理论框架内呢?巴尔斯在大量的心理学和神经生物学证据基础上,运用对比分析、隐喻分析和语境分析,提出了一种新颖的意识理论,[1]其中包含了丰富的方法论启迪。
一、对比:探究意识奥秘的参照基准
巴尔斯将相同事件的有意识状态与无意识状态的对比分析引入意识研究。通过对比,巴尔斯找到了意识经验存在的经验证据,为研究意识经验提供了现实的土壤,开启了研究意识经验的第一扇大门。运用对比分析,巴尔斯详细分析了有意识和无意识处理能力之间的区别。
第一,在计算方面,意识处理能力是低效的,无意识处理能力却是高效的。这具体体现在三方面。(1)意识事件的速度相对较慢,其单个的反应时间最多约100毫秒。而无意识处理过程的速度为每秒40次到1000次不等,比意识反应的时间快得多。(2)意识事件易受到干扰。不同形式的知觉经验、心灵意向、发生在情感或身体上的任何感受、有意识行为、内部言语等意识事件总是会相互影响和相互干扰的。相反,无意识过程是由具有固定程序、自动化功能模型(无意识的处理器)运行的结果,它们之间鲜有干扰。[2](3)意识事件易出错,甚至是最简单的心算也难以保证不出任何差错。相反,无意识的自动化功能模型之间有各自专属的处理事项,在其专属的范围之内,处理器可以很好地完成任务。
第二,意识处理过程包含了大量可能性的内容,但是任何无意识处理器的范围却是有限的。我们能够对其产生意识的事物的范围从根本上说是无限的,因为我们对周遭世界的感知而产生的意象、梦想、内部言语、情绪感觉、快乐和悲伤是无限的。无意识处理能力的有限性在于无意识处理器的专属性。李逊(Reason)收集的行为错误恰恰证明了专门的功能模型是存在的。[3]例如,有人敲办公室门,与此同时电话铃声响了,张三拿起电话说“请进”。这个例子就是典型的行为中的插入错误。张三的整个行为可以分解为两个功能模型:敲门对应的行为是说“请进”;电话铃声响起对应的行为是拿起电话说“你好”。只有当功能模型具有专属性,也就是有限性时,才不会出现上述的行为错误。
第三,意识处理能力具有较强的关联能力和语境敏感性,而无意识处理器是相对独立和自主的。关联能力是指能使两个意识事件相互发生联系的能力。如条件反射训练,试验中的铃声和食物、电光和电击之间并没有必然的联系,但在适当的条件下,任何一个有意识的刺激都可以作为另一个强化刺激出现的信号。语境敏感性是指我们的意识经验会受到无意识语境的影响和限制。如我们在和别人交谈时,对于对方当前所说的句子,尤其是包含了新的信息而我们在理解上存在一定困难的句子,我们就会回忆对方所说的话,根据回忆对方之前所说的话来帮助理解当前的句子。这表明我们理解任何新信息的能力关键是依靠先前的、主要是无意识的知识。[4]无意识处理器是相对独立、自主的这一结论,仍然可以从日常的行为错误中推导出来。当我们的行为发生错误时,出错的行为本身是执行得相当好的,只不过其对应的语境发生了错误。如你在节假日起床,穿上衣服上班。穿上衣服上班这个行为本身是流畅且高效的,但是行为却没有根据外部环境的变化而调整,没有进入节假日这个新语境中,所以产生了错误。
第四,意识经验具有内在的连贯性,是串行的,而无意识处理器可能是相互矛盾的,是并行的。关于意识经验内在的连贯性这一点也有大量的经验证据。比如,我们绝不会把两段内容不同或发音不同的话混淆在一起。哈金斯(Hutchins)证明了同一时刻我们不能有意识地思考两个互斥的观点,尽管我们可以一个接一个地思考两个互相矛盾的观点。矛盾本身是可能存在的,只要矛盾本身没有成为有意识的。[5]意识处理能力的串行性是指意识经验是一个接一个的事件,如詹姆斯所说是一个“意识流”。即使是两个同时发生的意识事件,人们要么把意识经验集中在一个事件中,要么一个接一个地发生,“还没有两个独立事件同时发生的真正的心理事件”。[6]大量的神经生理学研究表明:无意识处理能力是并行的,大脑的许多领域是同时活动的。
巴尔斯进一步认为,在意识事件和无意识事件的经验性对比中,最为核心的问题是意识的有限性和无意识的无限性。意识的有限性是指大脑的有限能力机制,它包括瞬时记忆、选择性注意及有意识事件的竞争性。有限性表明,大脑似乎是一个相当缓慢的、在一个时间点只能做一件事且易出错的器官。无意识的无限性是指单纯从大脑进行观察,它是众多的神经元的巨大的连接体,每一个神经网络、神经皮层或神经连接体都各自负责处理各自特定的事务,如分析视觉图像,维持体温、身体的平衡,肠壁的蠕动等。这些特定的神经网络并不受某个控制中心的指示,分散地同时运行,有序且互不干扰。它们绝大多数都是无意识的,且在例行的事务处理过程中极为高效。[7]
为什么如此巨大的神经系统在意识性能方面却有着如此令人费解的局限性呢?我们如何看待意识能力的有限性和无意识能力的无限性这对矛盾呢?它是神经系统功能上的特点还是在进化过程中出现的一个错误呢?巴尔斯认为,这些核心问题为我们提供了一个基本的理论隐喻,意识就如同一扇大门,它开启了通向神经系统各个部分的通道,即意识赋予了神经系统一些无意识处理过程不能给予的选择性优势,创造了进入大脑各个部分的路径,并调动了处理特定事件的各个无意识系统。[8]人脑中有许多无意识的区域,通过意识,单个神经元和大脑中众多的神经元建立起了生物反馈控制,我们才能够进入众多的无意识知识源,并将语境中的各个分离的部分加以整合,从而产生意识内容。因此,意识就好比大脑的一个公共机构,它使得信息的获取、传播和交换更为便利,并有助于全局性的协调和控制。
二、隐喻:探究意识本质的概念框架
在科学研究中,许多原理是借助日常隐喻被发现的。隐喻是帮助我们从已知进入未知的工具。巴尔斯的“全局工作空间”是意识的剧场隐喻的最好运用。[9]第一,巴尔斯的“意识剧场”隐喻是一个结构系统。它包括了五个主要部分:舞台,相当于大脑中的工作记忆;用于照亮舞台的聚光灯,相当于我们的注意力;舞台上的演员,相当于意识经验的各种内容,如潜在的想法、意象或感知;幕布后面的工作人员,指导着整个舞台的演出,如导演、编剧等,相当于形成意识经验的各种语境;观众,相当于各个分散的无意识专门处理器。整个剧场的运行规则是:舞台上站着一些演员,这就好比人脑的工作记忆中各种各样的信息,如感官信息、抽象的概念等;演员们按幕后工作人员的指令进入舞台上聚光灯照射的明亮位置,一旦被灯光照耀,该演员的表演就可以被台下的观众看到。这就好比该意识内容向大脑中分散的无意识处理器全局性地传输。分散的无意识处理器按照自己的运行规则对该意识内容进行处理,它们可以自主决定是响应该意识内容还是跳过该意识内容,而不存在一个有关意识的中枢性指令系统。
第二,巴尔斯的“意识剧场”是一个巨大的神经元网络空间。它与笛卡尔剧场全然不同。笛卡尔剧场认为意识来自于大脑中某处确定的位置,它连接着意识和大脑。这个地方是灵魂与身体交汇的点,通过这个点,灵魂或意识才能指挥我们身体各个部分的运动。[10]巴尔斯的“意识剧场”是神经元、神经生物学上的隐喻,“显然我们并不是期望在大脑中找到任何微型的剧场,在全局工作空间中也不可能存在任何小矮人在观看表演,但是,我们可以找到一些显示和传播意识内容的神经元结构,大脑皮层的感知区域和与此相连接的周围的大脑皮层就可能是意识产生的舞台,大脑的其余部分就可能是舞台下无意识的观众。”[11]相对于笛卡尔剧场中的“实在的点”,它指的是一个巨大的神经元网络空间,神经元包含的内容就是意识,它们对无意识系统的其他部分是全局可用性(global availability)的。
第三,巴尔斯的“意识剧场”隐喻实际上是“一个由神经元组成的机械的机器,是一种关于对最高级的、具有最高水平的大脑组织运行时的算法的假说”。[12]它是由单一或众多的神经元组成的各种各样的模块,所有的模块都直接相互交流,它们争相进入全局工作空间。感知系统的各种输出信息、需求、目标以及突发事件都充斥在全局工作空间中,它们大声“喧哗”企图获得大脑机器的注意,是否被选中是由模块间的相互竞争和抑制来决定的。这类似于赛尔弗里奇(Selfridge)提出的“泛魔识别模型”(pandemonium model)。①当某一个或少数的模块被选中后,它们就在全局工作空间中占据主导地位,直到当前的任务被完成或被其他模块抢占其主导地位。当然,是否被选中还要基于任务的急迫性,通过竞争被选中的模块会广泛传播它的信息,以获得大脑中履行该被选中的功能的其他模块的支持与加入。同时,形成的意识内容会进入短时记忆并被储存到长时记忆中。
第四,巴尔斯的“意识剧场”也是一个分散的系统。在这个分散系统中,并没有中枢的执行者——系统,它不会把问题分配给适合的神经元(专门处理器),或命令它们执行某些任务。本质上,这些神经元是在一个分散的环境中运行的。对于不同的问题,不同的处理器都可能作为执行者而加以处理,有时它们相互间会以一种很灵活的方式把执行控制分配给对方,控制基本上是分散性的。神经元本身会保留处理过程的主动权,即它们决定处理什么,忽略什么。正如市场经济的运行那样,其在本质上也是分散的,诸多市场主体在微观经济的运行层面并不按政府的指令行事,而是自主处理其相关的经济事务。但是,即使没有一个真正的执行者,处理器间分散的集合体仍然需要一些中枢性的机构,通过专门处理器可以互相交流,尤其是在遇到一些新颖事物时更是如此。这种中枢信息的转换可以被称为“全局工作空间”、“黑板”或“公告板”。[13]
第五,“工作空间”作为一种隐喻,它仅仅是作为一种工作记忆的存在。在这个记忆里不同的系统可以执行它们的活动。“全局”意味着这个记忆中的符号通过众多的处理器被分配、传递开来。当然,每一个处理器都可能产生一些局部的变量并运行,但它对全局性的符号、信息却是相当敏感,可以及时做出感应。在巴尔斯看来,意识正是在全局工作空间中得以产生的。当我们面对、处理已形成习惯的刺激时,专属的智能处理器会按照惯常的方式自动加以处理,此时,我们对该刺激不会形成任何意识。当我们面对全新的以及与习惯性刺激存在差异的事物时,我们的各种感官都会产生定向反应,同时各种智能处理器会通过合作或竞争的方式在全局工作空间中展示它们对该新事物的认知分析方案,直到获得最佳的结果。正是在这个过程中,我们对此新事物产生了意识。
为了让问题更容易理解,巴尔斯把“全局工作空间”进一步比喻成一个专家会议。[14]假设集会者被召集起来解决一系列问题,这些问题是任何一个专家单独没有办法解决的。每个专家就问题的不同方面可能产生一致或分歧的意见,但是这些意见如何进行交流才能使得每个专家能够更好地理解和表达他或她通过技术术语所要表达的意思呢?当然可能会存在这些技术术语使其他专家并不能充分理解的情形。解决这个交流问题的一个好办法就是在会堂前面的大黑板上公开这个全局信息,以至大体上每一位参与会议的专家都能读到这个信息并对其作出回应。事实上,只有能理解它或部分理解它的专家才会阅读这个信息,但我们并不能事先知道谁是专家,因此有必要使会堂的任何人都了解该信息。在任何时候都会有一些专家试图传播全局性的信息,但是这个黑板并不能同时容纳所有的信息——不同信息常常也会互相矛盾并排斥。因此,一些专家为了使用黑板会发生竞争,而有一些专家会通过合作达到传播全局性信息的目的。全局性信息的其中一个作用就是导致专家间的合作,甚至包括不是特别了解该信息的专家。通过使用黑板,专家的联合建立起来了,该问题的解决办法也就形成了。意识的产生大体也是如此。
三、语境:探究意识经验的潜在系统
在全局工作空间理论中,“语境”(context)是指形成我们意识经验的内部世界。毕竟有形的物质环境只有被内部系统表征才能影响我们的意识和行为。因此,物质世界的语境只有通过大脑中的语境才能形成我们的意识经验。内在的语境会保存过去的重要信息,而这个信息从我们现在的环境中是无法获得的。在认知方面,巴尔斯认为语境可以是一个系统、一个关系或一个事物,它形成了意识经验而与此同时它本身并不成为有意识的。[15]也就是说,语境是无意识的,它们是构成有意识事物的潜在系统。
既然语境是无意识的,那么如何证明语境是存在的呢?巴尔斯认为,虽然我们并不能直接意识到语境,但却有大量的证据证明它是存在的。语言心理学研究大量的证据证明:广泛的关联关系是理解对话中某个单词的必要条件,尽管我们对这些关联关系的意识性并不强。[16]比如,当我们听一个演讲时,我们对当前注意到的某个句子的理解是根据我们已听过的,而此时并没有注意到的和仅仅只保留了一个大概含义的所有句子来理解演讲者当前所说的句子,但我们在理解这个句子时,却并没有意识到我们动用了这些无意识的语境。同样,我们在听一段交响乐时,该段音乐的整个曲调,相关主题的最初表述,曲调的发展和变化,所有这一切必定构成了我们体验一段交响乐中的一个单独乐句的基础,但是当我们体验这个单独的乐句时,这些基础性的东西并不是有意识的。
在全局工作空间理论中,语境是界定、形成意识经验的潜在系统。第一,巴尔斯假定语境就是专门处理器组成的一个稳定的联合体。任何相互合作的专门处理器组成的联合体,只要能形成意识经验,且有一个常规性的、稳定的处理信息的方式,就可以被视为一个语境。同时假定在联合体形成和竞争的过程中,语境需要经过一段时间来形成,这就类似于在议会中占多数席位的政党逐渐在它的成员中形成一个足够多数的稳定联合体。
第二,巴尔斯把当前发生作用的一系列语境称为当前优位语境等级(the Current Dominant Context Hierarchy)。当前优位语境会把无意识限定条件施加到意识内容上。也就是说,在任何时候,优位语境都是由知觉语境、意象语境、概念语境和目标语境等组成的一个连贯一致的混合体。在任何时候,我们的经验都是由许多彼此连贯的语境控制的。例如,我们在观看一部电影时,对于某一个情节的理解,可能不仅是由电影开头所展示的整个时代背景控制的,而且也是由以前的生活经历中,当我们遇到与主角类似的情况时会有什么态度和处理方式控制的。当这些语境因素彼此一致时,它们就会联合起来控制全局工作空间;如果不一致时,例如,以前我们对类似情况的处理和主角不一致,那么以前无意识的语境因素就会变成有意识,并与当前的意识经验发生竞争。
第三,语境并不会对意识经验做出完整的预测。如果输入的信息百分之百是意料之中的,我们就会对它习以为常,它就只会是无意识的。只有它存在某种程度的新颖性时,才会引起我们的注意。这就表明语境是不会对当前我们所感知到的意识经验作出完整全面的预测,它总是会留下了一定程度的意料之外的东西。这就是我们新的意识经验。当我们适应了这个新的意识经验时,它就会产生一个新的语境,然后再遇到一个意料之外的新的意识经验,这样不断循环下去。巴尔斯认为这就是我们认识和再认识世界的内在的认知动力。只有当我们遇到我们未料到的事物出现时,我们才会意识到其语境的存在。
第四,语境作为一个等级体系,它总是趋向于保持一致。例如,当某一个语境层次被违反时,该被违反的语境就会进一步细分,在被违反的层次上进行重建从而复原一个运行良好的目标语境,但是更高层次的、未被违反的语境层次仍然会保持完整。这就可以解释为什么我们在解决某个难题时,当某一个解决方案行不通时,我们会积极寻找另一个方案,直到找出最终的办法,而不是轻易地放弃。
第五,不同的语境之间存在着合作和竞争的关系。虽然我们不可能同时意识到两个意识内容,但在全局工作空间中,却可以有两个或多个语境的限定。巴尔斯把相容的一系列语境视为它们彼此在进行合作,不相容的语境视为竞争。在全局工作空间中,互相合作的语境处于优势地位,而与其竞争的语境虽然和前者处于相同的语境等级,却不占优位。事实上,语境的影响无处不在。当我们面对一个新的环境,进入一个新的语境,如开始阅读一本新书、认识一个新朋友等简单的日常生活时,我们预设的语境就会潜移默化地、无意识地影响并形成我们当下的关于这本书、这个新朋友的意识经验。如果我们的预设和新的信息一致,无意识的预设就会遁入无形之中,我们就会完全察觉不出它曾经存在过。但如果这两者不一致,无意识的预设就会进入全局工作空间中,变成有意识的内容,并且和当前这个新的意识内容发生竞争。如果已成为有意识的语境假定获胜,那么新的意识内容就会退出全局工作空间,我们就仍然会保持我们原有的观点。如果新的信息在竞争中获胜,那么我们就会修改原有的语境。当我们适应、熟悉了这个新信息时,新信息就会变成无意识的语境,对后来的意识经验进行限定。
概言之,全局工作空间理论认为是无意识语境引起、选择和形成了意识经验。事实上,我们总是置身于许多正在运行着的无意识系统之中,这些无意识的系统形成和界定了我们的经验。没有语境就没有意识内容。新颖性虽然可以对意识经验的一些特征作出解释,但是它无法全面地解释意识经验产生、发展和消失的整个过程,它也无法解释为什么一些丧失新颖性的事物又会再度成为意识内容。语境及其合作与竞争,至少从目前看来,的确可以对意识经验的所有特征及其演变的整个过程提供一个合理的分析路径,其潜移默化的基底作用是不容忽视的。
四、结束语
在有意识和无意识的对比分析中,全局工作空间理论孕育了意识在神经系统中的作用及其在理论上的隐喻。隐喻分析形象地向读者表明需要表述的内容,显然巴尔斯的目标并不是要寻找大脑中那个微型的剧场,他只是以一种有趣的方式和我们相对能理解的术语解释了大脑运行的机制。更重要的是,巴尔斯运用语境分析试图阐述意识经验产生、发展、消失的整个过程。意识经验的一般特征、形成机制都可通过语境及其合作和竞争来解释,没有一个意识经验不是在其特定的语境中生成的。语境与意识经验之间的紧密程度,让巴尔斯也有些困惑,是“语境引起、选择和形成了意识经验”,[17]还是“意识经验引起、修改和创建了新的语境”?[18]到底哪个是更基础性的?谁是因,谁是果?抑或二者并存?
全局工作空间理论获得了查默斯(D.Chalmers)的赞誉,称该理论为研究意识开辟了新路径。[19]富兰克林(S.Franklin)还依据该理论提出了大脑神经假说及其计算模拟的“智能分布行动者”(IDA)理论。②[20]同时,它也受到一些质疑。比如布莱克摩尔(S.Blackmore)认为“意识流的观点只是一种假象”,[21]巴尔斯也部分赞同说“也许意识流的连续性就如同电影的连续性一样是个假象”。丹尼特的“多重草稿理论”直指该理论的根源,认为它依然是“笛卡尔剧场”这一传统模型的现代应用,一开始就建立在错误的出发点上,却又试图过早地推测大问题的答案。[22]不过巴尔斯也反驳说:“关于互不相容的几个意识内容的连续性是可以通过客观的实验研究加以证明的,事实上潜在的意识事件的呈现相互间大约会间隔10毫秒。”[23]在意识问题上也许没有对错,“你就是你的体验的感知者、行为者和讲述者,尽管这究竟意味着什么还远未明了”。[24]
全局工作空间仅是一种隐喻式假定,在技术上还无法实现。正如所有奉行“自我理论”③的哲学家一样,巴尔斯认为,在作为“人”的统一实体中,也就是在人脑中的“某一区域”或“某一特定的点”存在着具有“全局可用性”的“剧场”。自我系统作为语境层级中的一部分,会对什么东西纳入聚光灯范围或登上意识这个剧场的大舞台产生影响。自我系统占据基础地位,“如果自我系统包含的信息是可报告和可用的话,意识天生需要与它互动”。[25]自我在这里就成为意识的语境存在,自我与意识构成语境与内容的关系。这正是全局工作空间理论处理自我的方式。在全局工作空间理论框架下,自我不再是一种错觉,而是一个处在高级水平的优位语境等级结构,“自我系统在延续,自我也在延续着”。[26]
注释:
①这是Oliver Selfridge 1959年提出的一种学习范式,也是一种早期联结主义的人工智能技术。该模型认为人的大脑是由许多精灵程序组成的,每一个程序都负责一个单独的任务。
②IDA被称为“智能分配者”。这一软件行为体是为美国海军开发的,目的是将成千上万的水手分配到不同的工作岗位。这必须会使用自然语言与水手进行电子邮件通信,同时必须无偏差地执行数不清的海军政策,随时了解工作需求。它实现了全局工作空间理论,但它没有自我意识。
③牛津哲学家Derek Parfit指出,自我理论主张自我是一个统一的实体,是人们体验的主体,也是人们行为和决定的发出者。