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計算性的視覺活動

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三、 計算性的視覺活動

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有效率,有趣的是在受試者都偏愛序列窮盡搜尋法,都會比較所有項目後才回 答。

對於計算論者來說,Sternberg(1969)的記憶實驗能夠支持心靈是個計算器 的假定,數字的記憶檢測也符合目的手段解決問題的說法,同時確認的方式也是 讓受測者說出來,使得思考具有符號性質,即使自己並沒有察覺到自己使用的是 序列窮盡搜尋法,而宣稱用的是序列自我終止搜尋法,這也都不影響Sternberg

(1969)的記憶掃描實驗支持著計算論的心智觀點。

三、 計算性的視覺活動

從問題解決、記憶模式中看出計算表徵理論的一致性,對於認知中的知覺活 動計算表徵論是否也具有同樣的能力呢?具體地說,呈現在視網膜影像如何構成 我們的視覺活動?然而,我們很容易理解到我們眼球後方的凹面視網膜並無法完 全捕捉環境訊息,卻在視覺中清晰地呈現三度空間的生活處境,中間所欠缺完整 的視覺訊息,需要經由計算加工的視覺系統來增補,讓視覺被建構出來。當我們 把視覺認定為解決問題取向的感官時,眼睛視網膜的訊息並不足夠成為視覺經驗,

腦部視覺功能會在視覺訊息進行部分加工,產生比較好的結果,例如說由於眼球 的形狀,在視網膜的影像會是左右顛倒,上下相反,經由計算後,做出重要修正,

將零碎的視覺經驗,經由視覺系統增補產收豐富的視覺圖像。

David Marr 的視覺理論是最具有代表性的知覺計算理論(Shapiro, 2011: 20)。 Marr 指出理論應區分解釋與分析的三個層次,分別是計算理論(computational theory)、演算(algorithm)、與實行(implementation)。在視覺上,計算理論是 視覺理論層次描述,例如提出視覺的目的或功能在於辨識物體;演算則是描述如 何達成辨識物體的機制或程序,而實行則是如何在硬體(生理)層次上落實。以 研究者的理解來說,當我們把一枝筆用手舉起和眼睛的高度平行,去比較以下兩 種狀況:一種是把筆向臉貼近,另一種是把筆拉遠,分別閉上一隻眼睛觀看,當 筆拉近時,觀看者能察覺到,分別在左眼和右眼各自觀看的狀態下,所產生的視 差會大於把筆拉遠,再由左眼和右眼各自觀看,這種拉近與拉遠的觀看差距呈現

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的視差(disparity)構成我們的視覺景深,由此反思可推論出視網膜圖像上的每 一對應點,在不同距離下,都有一個視差,並在多樣物體中個別計算視覺深度。

因此整個視覺活動分別為識別對應點、計算視差而後計算景深21。以視網膜的訊 息為起點、由物件本身提供訊息點的規則,構成的集合圖形當作視覺訊息的輸入,

整個視覺活動涉及到光線訊息的收集與訊息加工的計算。

如果認知活動是建立在符號的計算與表徵模式,加上計算操作符號,而且符 號起於腦的輸入與輸出,認知活動也都侷限於腦內活動,那麼就可以同意Fodor 所提出的論點,學習的目的或是教育的工作就是協助學生能夠逐步增強內在的符 號計算,並運用到更廣泛的認知領域,那麼,身體經驗與外在環境的作用並不是 重點,更加支持在實驗室中的研究數據把人和環境分開,使得收集數據得以控制,

使得在實驗中揭示我們的認知活動如何編碼、計算等等,展現出腦中的計算模式 的學習歷程。研究者在此整理一下計算表徵論的學習觀點和發展階段論相互比較 下,具有:

(1)反對認知發展階段的質變;

(2)以計算表徵模式說明人的認知活動,並能一致性的說明推理、記憶、

概念、解決問題的學習方式;

(3)引入數理邏輯來理解神經活動,並以此發展人工智慧領域。

然而研究者並不認為 Fodor 的學習論點是可完全接受的,即使 Bruner

(Jerome Bruner, 1996:01)在二十年前已經提到了 1990 年是個認知革命的時代,

對於人類心靈本性有兩種不同的理解:(1)心靈是一種計算性的機械裝置;(2)

心靈的構造與實現都是透過人類文化的作用。兩種不同的假定,也就導致了不同 的教育方式。

Bruner(1996: 11)以計算論的角度看教育時,提出三個理論優勢:

(1)計算論重新塑造舊的學習理論,並在重新塑造過程中找出獲得新的見        

21  本文在此主要指出視覺計算模式說法,計算的細節和本文主旨無關,若想要更進一步理解視 覺計算性,可參閱 David Marr 的 Vision 一書。 

(3)發展後設認知模式。Bruner 借用計算性的方式說明學習語言,當我們 要學習語言時,需要先切割成不同層次的區域,並在這語言區域中試圖以 某種語言程式或規則重述,例如在英文中的複數名詞要加上s 或 es,只有 遇到例外之時,要用背誦的方式學習。Bruner 特別指出對於語言規則的重 述是個發展後設認知的起點,如同在同一張語法地圖上,再套上某種形式

(1)  觀點原則(perspective tenet):詮釋是從某一角度論述的,結論中判斷的對與錯也都 是一種詮釋,重要的是在詮釋中反映著證據、判斷依據與融貫性等等要求,需要符合邏輯推論的 規則,教育需要擴大各種可能的詮釋,而不是符應社會要求,若把詮釋能力窄化,也就讓文化調 適能力變弱。 

(2)  限制取向(constraint tenet):任何的文化脈絡都有兩大限制,一種是心靈的本有性,

例如說自我是如何構成的問題,另一種是思想受到語言上的限制,如此的限制一直受到詩人或文 學家的挑戰,他們知覺到語言的特性,發展語言的後設認知,重新形塑語言的使用方式與意義呈 現,若運用到教育的話,需要讓學生能有足夠的語言裝備,並加上後設思考語言的能力來培養自 覺,都是在教育中該做的事情。 

(3)  建構原則(constructivism tenet):事實是個被建構後的結果,教育必須理解建構的性

於文化當中。如此的論點,和Bransford(2005:57-58)等人提出的學習原理,

認為教育是在不同領域中從新手轉變成專家的過程。新手與專家彼此之間的差異

(4)  互動原則(interactional tenet):知識與技能的傳遞是互動的,這並非創新的想法,然 而真正落實的並不多,一個理想的互動性社群是提出模式,讓學生願意試驗看看,不斷改進,產 生相互分工,例如說有人當作別人的記憶體、有人當作鼓勵機、有人給出創新的點子,彼此合作 彼此互助,教師如同樂團指揮,學習不會只是單向的告知。 

(5)  外化原則(externalization tenet):文化活動的功能在於生產作品,包含藝術、科學等 等有形或無形的東西,因為從互動下產生的團體,作品維護了集體感,例如說進行班級民俗誌的 工作,以合作創造集體作品的觀點下,記錄每一個學生的專長,尤其是創造出的作品是可被他人 看見的,可被檢驗與紀錄的。 

(6)  工具論原則(instrumentalism tenet):教育具有工具特性,針對目標解決問題,Bruner 在此論述一個和本文有關的議題,教育涉及到的機會往往也反映出不同文化所強調的重點(本文 之後會論述到語言使用和概念成形之間的關係),除了要能讓學生有基本能力之外,還需要注意 社會文化的偏向性,在貧民區和菁英區的教育都各自有些偏向。 

(7)  體制原則(institutional tenet):教育是文化的一項體制,體制在於執行文化的嚴肅活 動,為了慎重起見,必須找出明智之人,延攬成教育的另類政策與辦法,提供最佳的教育專業顧 問。 

(8)  認同與自尊原則(tenet of identity and self‐esteem):教育必須把這項當作核心,自我 是個內在經驗,同理的核心也是把他人當作是自我,自我的理解涉及到廣泛層面,特別是兩種特 質,一種是自我的能動性,屬於自發的、自我完成的;另一種是自我評價,屬於自我以較高的、

後設的方式檢視自我,找出自尊的理由來,Bruner 認為若學校不重視如何培養學生的自尊,這 學校就喪失該有的基本功能(這也是本文之後要討論的本真性議題)。 

(9)  敘事原則(narrative tenet):Bruner 指出學校內的科目有兩種不同的敘事手法,一種 是如邏輯科學的,處理物理性的東西;另一種是敘事的,如說故事一樣,然而過去的教育比較強 調邏輯科學而輕忽故事敘說,把音樂、民俗故事、戲劇等看成是學習科學後的娛樂活動,或只是 道德示範的案例。自我敘說具有詮釋的、現象的描述,其重要性和邏輯分析相比,是同樣重要的。

(研究者認為計算表徵論者試圖從科學的、客觀的、第三人稱的方式研究心靈活動,現象學的、

詮釋學的方式試圖從主觀的、第一人稱的方式描述,而體現認知論者則各取其中優點進行融合。) 

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然而研究者認為Bruner 的文化教育論或是 Bransford 的專家理論依然具有理 論內在的矛盾性,因為他們一方面接受Fodor 的計算表徵論,同時也認為身體與 情境脈絡的需要,但並未注意到兩者之間的某種矛盾性,特別是身體與情境都具 有認知和心靈有認知的嵌合效應,這正是體現認知論要說明之處。