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知識論研究
知識論研究
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Epistemological Research:
”Concept Compositionality” and “Category Specificity”
研究生
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指導教授
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中 華 民 國 九 十 九 年 七 月
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I 知識論研究:「概念組構性」與「範疇特異性」 學生:陳建宇 指導教授:藍 亭博士 國立政治大學哲學研究所碩士班 摘 摘摘 摘 要要要要在本研究以 Fodor 模組心智觀(The Modularity of Mind)為理論分析架構 作研究,探討心靈哲學之符號論,界定”下棋思維”是否適用模組理論的分析解 釋,並探討 Fodor 模組理論與”下棋思維”現實狀況的相容性,對 Fodor 理論缺 失提出批判,並設立實驗方法與題目,建立實證分析,對棋手心理研究分析提 出新見解。 以往「模組理論」Fodor 所要求的條件較為嚴格,認為模組有具有:”“範疇 特殊性”、”強制性操作”、”心理表徵只有有限的中樞通路”、”快速”、”資訊封裝 性”、”表層輸出”、”有固定的神經結構”、”特殊的損傷模式”、”特定的發展步驟 和順序”等九個特點,在模組觀點逐漸被接受的同時,Fodor 主張的模組理論亦 不斷演進和被討論,其模組化條件演變為愈來愈寬鬆,最主要的四個條件為:1、 信息封閉性(Information Encapsulated),2、不可進入性(Inaccessibility),3、範 疇特殊性(Domain Specific),4、先天論(Innate Ideaism),一旦有超過兩個條件 不符合,就不能說心智或思想構成具有模組化的特性。 本研究探討心智能力,以心理學對高低能力棋手分析為例,對照 Fodor 的 能力心理學與模組心智論理論框架。研究結果顯示:一、思想構成性:Fodor 將下棋歸屬為問題解決,等同於思想認知活動,由中央系統處理此類活動,經 由本研究的記憶棋子實驗等分析,結果表明無法反對 Fodor 的歸類方式,Simon 等心理學家的模塊理論(Chunking Theory)雖支持知覺對下棋能力的影響,但 這部分並不會對 Fodor 的理論產生足夠的威脅性。二、範疇特殊性:範疇特殊 (異)性的定義是:每個模組只處理與其功能相符的信息。經由本研究的象棋 棋手下日本將棋對奕實驗等分析,結果表明象棋能力可移轉到日本將棋,似乎 表示下棋有範疇特殊性,如此可能對 Fodor 中央系統處理問題解決(含下棋)、不 具範疇特殊性的觀點造成威脅,本研究中,另嘗試提出一個修正方案以解決 Fodor 面對範疇特殊性問題的挑戰。 關鍵字:模組理論、新柏拉圖主義、知覺、問題解決、聯結論、新笛卡兒主義、 能力心理學、垂直區隔理論、水平區隔理論、範疇特殊性
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II誌
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謝
謝
謝
謝
本論文承蒙恩師藍亭博士悉心指導,舉凡觀念啟迪、研讀內容、論文架構與 模式之建構乃至論文之完成,均有勞恩師百忙之中抽空指導,耐心提供建議與協 助,使學生得以順利完成碩士論文,並順利取得碩士學位。 碩士論文計劃書與論文口試期間,感謝藍亭教授、許舜欽教授、陳志昌博士 撥冗審閱及指正,使本論文得以更充實嚴謹。 求學過程中,感謝長榮資管所許舜欽教授、台大心理所吳瑞屯教授、中原應 數所陳志昌博士及台大資工所博士生陳柏年在知識上的啟發以及各方面的協 助,使學生得以一窺各個學術領域的研究進展及方法,深感獲益良多。 論文撰寫過程中,獲得廣大自願受試者、棋藝愛好群眾以及個人所帶領的社 團學生們的支持,使得論文有足夠的樣本、數據,完成實驗分析,實在感謝在漫 長實驗過程中,仍願努力配合的大家,此外女友陳慧茹對於論文的完成,其鼓勵 和幫助著實功不可沒,在此致上我最誠摯的謝意。 最後,本論文獻給心靈哲學研究者、人工智慧學者、跨領域工作者,此論文 雖然只是一種探討心智理論的新嘗試,還有可以更深入的探討空間和方法,然而 亦是奠基在心理、哲學、資工等各領域的研究成果之上,才有此論文完成的可能。 故謹將此文獻予所有幫助與關愛我的人、獻給所有心智研究的專家、學者,願台 灣學術交流興盛不斷、文化推動工作愈來愈順利。 陳建宇謹誌 2010年 7 月 于國立政治大學哲學研究所
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III目
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目 錄
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摘 摘 摘 摘 要要要要... I 誌 謝... II 目 錄... III 圖目錄...V 表目錄...V 前言... 1 第一章 緒論... 3 1.1 研究動機... 3 1.1.1 千年來哲學家探索的問題... 3 1.1.2 近一世紀的實際現象... 41.2 研究範圍(claim the domain) ... 6
1.3 名詞界定(definition) ... 7
1.4 研究目的... 8
1.5 研究方法與架構... 10
1.6 研究流程... 11
第二章 Fodor 的哲學核心思想 ... 12
2.1 心理表徵與表徵論(Representational Theory of Mind) ... 12
2.2 模組論 (Modularity Thesis) ... 13 2.2.1 模組概論... 13 2.2.2 輸入系統的模組特性... 13 2.2.3 範疇特異性(Domain Specific) ... 14 2.2.4 信息封閉性(Information Encapsulated) ... 14 2.2.5 固定神經結構... 15 2.2.6 中樞系統(Central system) ... 16 2.3 思想語言假說(Language of thought) ... 17 2.4 聯結論與古典論... 18 2.5 概念與知識... 19 第三章 心理學對棋手思維的看法... 21 3.1 棋弈認知實驗... 21 3.1.1 Alfred Binet ... 21 3.1.2 Adrian de Groot... 22
3.1.3 Chase and Simon... 23
3.1.4 Holding and Reynolds... 23
3.1.5 Viktor Malkin ... 24
3.1.6 de Groot, A. & Gobet, F. ... 25
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IV 3.1.8 Holding VS Simon──不同的棋力理論觀點 ... 27 3.2 問題解決與知覺... 30 3.2.1 問題解決 (Problem Solving) ... 303.2.2 問題空間理論 (Problem Space Theory) ... 30
3.2.3 知覺 (Perception) ... 31 3.3 Fodor 與認知心理學 ... 31 第四章 研究與實驗方法... 35 4.1 研究問題與說明... 35 4.1.1 Fodor 哲學理論框架 ... 35 4.1.2 範疇特異性問題... 36 4.1.3 棋手心理實驗的分析... 37 4.2 實驗設計與方法... 38 4.2.1 實驗準備與操作步驟... 38 4.3 實驗結果與分析... 40 4.3.1 實驗數據... 40 4.3.2 實驗設定與相關假設... 41 4.3.3 T 檢定分析 ... 41 4.3.4 迴歸分析... 42 第五章 結論與後續方向... 45 5.1 實驗總結... 45 5.2 模組理論與實驗的相容性... 45 5.2.1 Fodor 模組論 ... 45 5.2.2 相容性檢驗... 46 5.3 人工智能發展與未來... 49 5.3.1 人工智能與圖靈測試... 49 5.3.2 棋奕人工智能發展現況... 50 5.3.3 相關文獻與理論基礎... 51 5.3.4 人工智能的未來方向... 52 5.4 結語與未來研究展望... 52 名詞解釋:... 56 附錄... 57
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V圖目錄
圖目錄
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圖 1- 1 象棋高棋力棋手對 Shogi AI 的表現(可到 90 手)... 4 圖 1- 2 象棋低棋力棋手對 Shogi AI 的表現(不到 40 手告負)... 5 圖 1- 3 研究架構 ... 10 圖 1- 4 研究流程... 11 圖 2- 1 徵理論圖 ... 12 圖 2- 2 概念理論的種類 資料來源:Thagard,1992 ... 19 圖 3- 1 眼動儀圖象 ... 25 圖 3- 2 腦造影圖象... 26 圖 5- 1 Fodor 理論框架一覽圖 ... 46表目錄
表目錄
表目錄
表目錄
表 3- 1 西洋棋的思考與抉擇受試者棋力水平... 22表 3- 2 Recall of Positions form Memorized Games ... 27
表 4- 1 Gall、Chomsky、Fodor 概念比較表 ... 35
表 4- 2 Estimated average branch factor and search space size for some challenging board games. ... 37
表 4- 3 棋手心理實驗整理表... 37 表 4- 4 受試者實驗記錄... 40 表 4- 5 段位棋手與非段位一般人之記憶正確率及時間 T 檢定 ... 41 表 4- 6 棋力與解題正確率、平均記憶正確率、平均每個棋子記憶時間迴歸分 析 ... 42 表 4- 7 逐步迴歸分析結果... 43
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1前言
前言
前言
前言
心智怎麼運作呢? 福多(Jerry Fodor)的哲學就是研究、探討運作的機制。 一般傳統認知心理學會將人的心智能力分為記憶力、想像力、注意力、知覺 等個別系統,面對這樣的設定,Franz Joseph Gall (高爾, A.D. 1758-1828)並不贊 同,他不認為心智可分解為上述許多個別系統所組成、建構的能力, Jerry A. Fodor 作了如下區分:前者稱為水平區隔能力觀或水平官能(horizontalfaculties),反對前者的後者,稱為垂直區隔能力觀或垂直官能(vertical faculties)。 本文討論主軸圍繞在兩個領域,第一個領域是心靈哲學家 Fodor 的心智觀 點,他涉略極廣,除上述的水平官能論、垂直官能論,另對新笛卡兒主義、聯結 主義在心靈的看法都做深入整理和分析,並綜合心理實驗的結果,匠心獨具地提 出一套自己的心靈理論,包括心智模組(Mind of Modularity)、思維語言假說 (LOTH)等學說,將我們人類思維歷程和狀況予以理論架構化。 第二個領域是心理學家對於特定思維行為──棋奕行為的探索和分析,心理 學家將心靈思維研究放到實踐領域,且以實驗方式分析,和第一個領域相較,都 有探討知覺和問題解決機制、輸入系統和中樞系統(中央系統)間的關聯,知覺 (perception),Fodor 在 The Modularity of Mind 提到,認為知覺是屬於輸入系統 (input system),是模組化的;問題解決(problem solving)屬於高級認知,是中樞系 統掌管的,中樞系統處理我們的信念和背景知識,是非模組化的;但在心理學領 域方面,西蒙(Herbert A. Simon)等人將下棋歸類為問題解決,理由是:下棋時, 對手會出難題,另一方要解並且回應另一道題給對手解,雙方你來我往,直到有 人被將死──特別是對殺王類的棋戲來說,又有其他認知心理學對棋手能力做分 析時(有人稱這種研究地位是「認知科學的果蠅」),一連串的研究認為,造成棋 手能力高低乃在於知覺 (Ross, 2006),一流的專家在其專門領域內學會至少五萬 個模式(pattern) (朱新明、李亦菲, 2001)。 綜合上述,哲學理論與心理實驗都涉及背景知識、問題解決、知覺的分析, 然而心理學領域和哲學領域的 Fodor,兩者在問題解決與知覺的觀點是否不一 致?本文結合 Fodor 的 The Modularity of Mind 書中思想與心理學實驗,將其應 用棋手思維行為的分析上,另設計電腦實驗以求更深入之研究,藉以達到修正或 審視哲學理論之目的,使其與實際現況貼近,修正後哲學理論更具真實和說服性。 在章節規畫部分,本文共五章,第一章部分需要先界定研究領域,這個領域 是屬於跨領域研究,需要花比較多時間說明跟哲學的關係,其中一節敘述了幾組 關於心智能力的名詞使用定義;第二章部分為 Fodor 的心智理論概論,包括 LOT、模組論的哲學思想;第三章部分列舉關於棋手能力的心理學研究文獻,目
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2 的是與 Fodor 討論到關於問題解決和知覺的思想做對照,整理出雙方不同的觀點 以及問題;第四章部分針對棋手思維設計實驗,對心智能力是否範疇特異性的分 析,以實證方試探討 Fodor 對問題解決/知覺的看法;第五章部分為結論,歸結 出對上述問題的探討結論,T 檢定表明高低手在記憶棋局以及時間使用效率上有 顯著差異,似支持 Simon & Chase 等研究者的觀點,但透過迴歸分析,本研究認 為 Simon 的觀點有闕漏,知覺和問題解決能力有關,但非主要,因此儘管 Fodor 大部分的論點正確,對知覺與問題解決的關係,則宜更具體的區分和解釋;最後 的附錄部分,介紹最新的棋弈人工智慧成果與 Turing Test,以及對智慧學未來的 發展作預測分析。‧
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3第一章
第一章
第一章
第一章
緒論
緒論
緒論
緒論
蘇格拉底:「讓我們假設每一個人心裡都有一個養鳥場養了許多不同的鳥…嬰兒 期,如果這些鳥代表我們的知識,這個鳥場應該是空的;一個人學到任何事就如 同把鳥關進鳥場…如果這人需要某個知識,他會去捉,拿住,然後放回這隻鳥。」 柏拉圖對話錄.Theatetus 黃榮村:「心智能力與知識範疇呈現錯綜複雜的關係,這裡的能力(心理器官)指 的是功能上的區分,其內涵包含命詞與運算,而非特指生理上的區隔。」 Fodor 心智模組.推薦序1.1 研究動機
研究動機
研究動機
研究動機
上面兩段的引文表達心靈或心智能力,與知識、範疇具有極大的關聯性,而 這樣的關聯性探討,從 Plato 開始算起,到當代的 Fodor,足足已經 2500 年。這 種探討在此稱為心靈研究,此研究的特性是有一定的難度但又深深的受到重視, 所以哲學界才會持續這麼久都還在這塊領域上鑽研,本研究結合當代心理學,介 紹當代哲學理論進展外,並提出可修正的空間之處。1.1.1 千年
千年
千年來哲學家
千年
來哲學家
來哲學家探索
來哲學家
探索
探索的問題
探索
的問題
的問題
的問題
數千年來人類對於心智的探索始終沒有中斷過,從哲學(特別是心靈哲學) 到認知心理學、企業管理、資訊工程學(特別是人工智慧)都在探詢著解答。心 智能力與範疇之間的關係,令許多學者以及筆者深深著迷。 在理論方面,哲學家做了許多的推動,從柏拉圖(Plato,B.C. 438-347)、亞理 斯多德(Aristotle, B.C. 384-322)開始,後續許多哲學家又對之前的哲學理論做出新 的突破,例如康德(Immanuel Kant, A.D. 1724-1804)打破了以往單只將客體(object)作為認識對象、亞理斯多德的傳統範疇學說1,提出了人先天具有感性、知性、 理性心智能力,感性獲得直觀材料;知性純範疇為人類思考經驗對象的先驗條 件;知性能力又可分為領悟力、想像力、綜合概念的能力;知性相對應的邏輯形 式是判斷,理性也有相對應的邏輯形式,也就是推理能力,是最高階的心智能力。 1 事實上,很多人都不會把亞理斯多德的範疇論述當作「學說」,例如康德批評亞理斯多德的範 疇是用簡單的枚舉法羅列的,沒有認識到範疇與判斷形式間的必然關係。
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41.1.2 近一世紀的
近一世紀的
近一世紀的實際現象
近一世紀的
實際現象
實際現象
實際現象
在實際現象方面,有一些有趣的情形:GRE(Graduate Record Examination)成績表現較好的與試者,其心智能力 是否有甚麼特性?根據 Educational Testing Service(2008)的統計資料顯示,發現在 Verbal Test、Analytical Writing 項目測試,持續幾年來都是申請 Philosophy 部門 的成績皆居首位,申請 philosophy 部門一直有這麼好的成績難道真的只是個巧 合,不論如何,範疇與能力之間的關係總是耐人尋味:是否能力與另一項能力或 知識有甚麼相關,為何會有這樣的關聯,雖然也有可能只是長期的巧合。 表 1-1 GRE 表現成績
Verbal Test Quantitave Test Analytical Writing
1. Philosophy 590 1. Physics and
Astronomy 735 1. Philosophy 5.0 2. Humanities and Arts (other) 567 2. Mathmatical sciences 732 2. Religion and Theory 4.8
資料來源:Educational Testing Service,2008
但還有其他類似的例子,下象棋的能力是否可以移轉不同範疇,例如下將棋 (日本象棋)或下國際象棋(西洋棋)?透過資料發現,台灣象棋棋力六段的棋 手,曾和台灣區國際象棋冠軍進行對戰,在此之前完全沒走過國際象棋,走法、 規則也是當時剛學的,結果還獲得了勝利;在《象棋指要》中也提到,1916 年, 老棋王謝俠遜在初學規則和走法後,連續戰勝了當時教他的 J.A. Jackson 以及另 一位外國棋手。以上都是缺乏學術探討的論述,筆者對此等論述感到懷疑,對此 做了一些初步測試,請一些象棋棋手下日本將棋,結果發現,似乎是高象棋棋力 會影響到在日本將棋的表現,以下是棋力高、低者各回合對 AI 的電腦平均積分: 圖 1- 1 象棋高棋力棋手對 Shogi AI 的表現(可到 90 手) 資料來源:本研究整理
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5 圖 1- 2 象棋低棋力棋手對 Shogi AI 的表現(不到 40 手告負) 資料來源:本研究整理 數線圖表示電腦的局勢評分,AI 棋力設定為十級,剛學會將棋的象棋棋手 們不管象棋棋力為何都打不過十級 AI,但是其中的表現能力不一樣。 另外有人對中國東門小學生研究,之後發表<試論國際象棋對少年智力的影 響>一文,文中指出,透過實驗,接觸國際象棋的學生,就連記憶力、邏輯思維 能力等應皆有正向幫助,學校數學和英文成績都會提高(陸衛新,2006),但若 要確切解釋上述這些現象,常常無一個可供解釋的理論。 近數百年的理論探索,對於心智如何運作的問題,主要有兩派極為不同的說 法:符號處理理論與組合論。一派是起源於 1651 年,霍布斯(Hobbes)提出了 「計 算」 的觀點,認為推論只是符號以腦中活動模式來計算的過程。 例如一則簡化 式:當把 「狗」 定義為 「會吠的動物」,當我們知道某物是「會吠的」,而且 又是某種動物時, 我們便會推論其為「狗」;這種符號處理理論後來成為笛卡兒 (Descates)等理性主義者的哲學基礎,甚至應用於當代的資訊處理理論、丘姆 斯基(Chomsky)的生成語法理論,以及人工智慧的語言及推理模式 (畢璞仙, 1999)。 另一派是起源於 1748 年,休姆(Hume)提出了 「組合論」(Associationism) 2 。他認為概念之間的組合只有三種規則:「類似」、「鄰近」與「因或果」。當我 們碰到一個有類似的可感知性質(sensitive quality)的物體時,我們會期待它有 類似的能力並產生類似的效果。例如,對一個顏色及硬度類似麵包, 我們會期 待它有相同的營養。若把休姆所說的「概念」 或 「可感知性質」, 換成 「刺 激」 與 「反應」,便成了史金納(Skinner)的行為主義。若把「概念」改為 「神 經元」, 「組合」改為 「聯結」, 便又成了赫伯(Hebb)的神經網路模型,也就 是聯結論(Connectionism)。 雖然許多認知科學家相信,人的心智是 「組合」 及 「規則」 並用的系統, 2 或譯為「連結論」、「聯想論」。‧
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6 但也有人認為「聯結」及「網路」才是認知的基本要素。他們認為人並非天生善 於以規則來做推理。使用規則的能力在稍長後才出現,也許是正規學校教育及學 習社會規則的結果,或是廣泛的訓練使得連結網路產生近似規則化的表現 (畢璞 仙,1999)。 綜合上述,心智運作機制的探討是長期研究,開始在十七、十八世紀受到重 視並形成較具體的理論,但仍無法解釋例如知識能力範疇轉移等具體心智現象。1.2 研究
研究
研究
研究範圍
範圍
範圍
範圍(claim the domain)
「何謂智慧?」我們皆知是一個古老的哲學議題,對智慧加以解釋,是哲學 家們長久以來的夢想,可以認為從柏拉圖開始就是如此 (Boden,
1990;Drefus,1988),時至今日,對於智慧面貌的研究方興未艾,人類科技日新月 異,自從 Alan M. Turing(圖靈,A.D. 1912-1954)的”Can a machine think?” (Truing, 1950)文章發表後,有些學者採用了 Turing machine 的想法,企圖藉此了瞭解智 慧本質、揭開心智面紗,許多心理學、認知科學的學者(和少許哲學家)利用科 技,使用電腦來模擬人類智慧,這個領域稱為「人工智能(或人工智慧)」(Artificial intelligent ,AI),儘管心靈哲學家關心的點通常是側重在智慧本質、知識構成,資 訊工程學家關心的點通常是側重在程式功能是否表現優良,心理學家關心的點通 常是側重在心智行為的觀察,每個領域都僅窺視是是智慧面貌的一部分;人工智 慧領域也都引起人們產生了一些反思,包括「人類心靈是否就是電腦?」的問題 若是,則爭論著:那麼「當人工智能可以做的和人類可以做的相同時的倫理學問 題」;其實這些問題追根究底,還是源自於哲學家古希臘時代就在探討的「何謂 智慧?」的心靈哲學問題;哲學原文的直翻即是愛智之學,足見智慧在哲學中所 佔的重要性。「何謂智慧?」議題實乃智慧本質(essential)的探索。 Putnam 將心靈哲學的研究課題概括為三個方面:「心靈本質、心腦關係與心 理概念分析。」3智慧本質其實即 Putnam 所說的心靈本質。本文探討圍繞在 Putnam
的學生 Jerry Fodor 的心智模組(Modularity of mind)理論以及能力心理學(faculty psychology)的觀點,Fodor 在 Modularity of mind 中談到,一般心智結構心智結構心智結構心智結構有四種觀 點:1. 新笛卡兒主義:心智結構等同知識結構,Chomsky 的主張,並提出先天 器官心智論(屬於先天論或稱為天成論的觀點);2. 依功能而建構的心智結構── 水平區隔的能力,柏拉圖以及大部分心理學家的主張;3. 依功能而建構的心智 結構──垂直區隔的能力,在這邊 Fodor 特別提到高爾 (Franz Joseph
Gall,1758-1828)的主張,也是 Fodor 支持的結構觀 (但並非全盤接受,在後文會
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7 介紹);4. 聯結論 (Associationism)4,是當代許多認知學者主張,對能力心理學 產生威脅的一種觀點。心智內容又可以稱作概念,透過心智結構運作,表現出來 的是能力,因此 Fodor 認為他在心智模組裡探討的領域屬於能力心理學 (Fodor,1983,p7)。Fodor 由比較上述四種心智結構觀點的論述和類比論證,提出 了他自己的能力心理學觀點。 在這篇論文要研究領域屬於心靈哲學,主軸是探討 Fodor 的心智模組與能力 心理學觀點,用來解釋棋藝思維和棋手行為時的應用構面,其中處理的問題,除 了分析其哲學論點之外,另外還採用過去的實驗資料,並發展出本次的實驗,以 實際觀察的方式,觀察不同棋手的棋力以及他們的能力是否能移轉,和其論點作 為互相對照,不只是單純的理論分析,期許接受實證檢驗的理論能更有價值。1.3 名詞界定
名詞界定
名詞界定
名詞界定(definition)
人工智慧/自然智慧 在這裡探討智慧時做了幾個名詞界定和預設,首先是「自然智慧」與「人工 智慧」的區分:自然智慧指的是我們人類智慧,人工智慧是指電腦工程學上,透 過符號以及模擬的方式生成的智慧,這樣的區分比較清楚,避免討論時的混淆。 智慧/智能 其次是「智慧」和「智能」的區分:這裡將智慧稱為 wisdom,智能稱為 Intelligence,雖然 artificial intelligence 也可將它翻譯為人工智慧,但是在這把智慧定義為較大範圍的,包涵智能的,我們在這用詞採用「智能」,智能比較偏向 是理性面的運用,可是智慧在這裡還包含了處理當下各種情緒、病痛感覺等複合 狀況的機制,以棋奕競賽為例子,一般人會認為這種競賽是一種理性能力的較 量,也就是智能的較量,但實際上,每當比完一輪,上一輪的勝負有可能會影響 後一輪的對戰情緒,這個處理情緒的機制就是智慧而不是智能了,所以智慧包括 的領域較大,本論文研究的是棋力這種能力,而且只鎖定在理性面的,所以可以 說本文研究是研究智慧中的智能(亦即智慧的狹義層面)。 智能/能力 智能和能力這兩個字詞內涵看起來很相似,這裡的能力一詞是採用 faculty psychology 所談的能力,是指功能上的區分;韋氏詞典則將智能定義為「學習, 理解,或應付陌生或困難環境的能力」,作為一個心理學術語,其科學界定至今 未有定論,有些學者側重推理思辯能力,有些則側重行為功能 (Sternberg & 4
Fodor 的用詞,在這應該是指 Connectionism,會產生這樣情形,是因 Fodor 將兩種思想觀點 看成是相差無幾的結果。
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8 Detterman, 1986)5,假若說一個人有不錯的智能和說一個人有不錯的(心理)能 力,都是在稱讚他的頭腦,那麼這其中有何差異?Herrnstein 和 Murray (1994) 的《鐘形曲線》 (The bell curve: Intelligence and social class structure in American life)把人的智能看成單一普遍性的,並發展 IQ 測 驗來評斷一個人的智能狀況;Gardner、Ceci 等心理學家對此種測驗反感,認為 人的智能有是具領域具體性的(domain-specific), Howard Gardner (1983)在他的 智力欄框(Frames of Mind )中指出,他提出至少有七項基本智慧的存在,1.語文 (Verbal/Linguistic);2.邏輯 (Logical/Mathematical);3.空間 (Visual/Spatial);4.肢 體運作 (Bodily/Kinesthetic);5.音樂 (Musical/Rhythmic);6.人際 (Inter-personal/Social);7.內省 (Intra-personal/Introspective);8.自然探索 (Naturalist,Gardner 在 1999 年補充)。對 Gardner 來說,智能定義為「解決或創 造在特定文化環境中富有重要性的問題或產品的能力」,對他來說智能和能力似 乎是相同的;雖然史坦柏格(Sternberg)對智能的定義看法和 Gardner 類似,但 他則對智能和能力做了區分,認為:「當一種能力成為生存之必要時,它成為智 能的一個組成部分,當一種能力的缺失並不導致我們行動的明顯障礙時,我們稱 其為才能(talent)」(Sternberg ,1989,p42)。 筆者認為,一種能力是不是智能,其實往往不是「是與非」,而是「多與少」 的問題,是能力也是智能的情況,因此並不主張一定是要像 Sternberg 所說的「成 為生存必要」為前提,而只是有多看重這個能力而已,能力這詞所適用的範圍, 是包含心智能力外的其它非心智能力,且可以後天學習,智能這詞很明顯的就在 講人心智的能力,可以用在先天或後天的心智狀況,由於認知系統屬於先天或後 天學習到目前為止還無定論,在迄今科學尚未有能力區分時,能力在作為心智能 力來談時,和智能視為同一個用詞認為並無不妥。Gardner 以局部腦損可能導致 某一能力(如語言)的喪失,其他能力(如下象棋)卻可能完好無損為例,說明這些 能力的獨立構造(modularity)特性,智能的範疇特異性以及先天性與否,皆是討論 智能屬性的重點。
1.4 研究目的
研究目的
研究目的
研究目的
Fodor 心智模組討論到:智能是否真如水平區隔能力理論所談的一樣,人們 能力由推理能力、判斷力、表達、記憶力等能力所構成呢?我們可以測試不同棋 力者的記憶力、推理能力,看看是否專家是否真的在專門領域或其他領域表現的 比生手好?還是像新笛卡兒主義所談的:心智結構是否就等於知識結構呢?如此 一說,用在下棋者的能力來觀看,他能力和他學得的知識多寡將呈現顯著的正向 5 轉自 David Dai 多元智力理論:背景、意義、問題,p1。‧
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9 關係,這點假設可透過實驗觀察來驗證是否可已成立,我們可以讓幾個能力差不 多的,灌輸不同程度、不同概念的知識,再透過測試即可判斷,是否能力真的只 有受到背景知識影響?下棋能力可以透過統計學的量化測量精準得出6,因此筆 者認為,下棋是研究能力心理學和 Fodor 哲學的最佳實驗對象之一。 總概而論,目的可歸結為要處理這樣的問題:認知系統是否範疇特異性還是 普遍一般性(domain-general),也就是水平區隔與垂直區隔;或高爾與柏拉圖的對 立問題。 筆者想對心智能力做實證觀察,那該如何觀察呢?當我們談到知覺系統和高 級認知系統的關係時,一般的認知心理學家都認為,認知知覺系統和高級認知系 統是連續的,不存在明顯的界限,並且在資訊加工的過程中,二者相互影響,既 存在“自上而下”的加工,又有“自下而上”的加工,此外認知心理認為問題解決, 在棋弈的表現方面,是知覺決定了高手和低手棋力的差異,是結構性知識使高等 級棋手能迅速下子無誤。但對Fodor來說,他將高級認知活動,問題解決及處理 背景知識、信念的部份歸屬為中樞系統,知覺和語言則歸屬為輸入系統,個運作 方式是”由下而上”,兩者之間,似乎想法上有著極大的差亦,筆者因此設計一套 針對知覺和問題解決間的關係的實驗觀察,藉此釐清心理學和Fodor的看法是否 衝突,何者理論是有問題的,以期待對心智能力的理論會有更深入的瞭解。 6棋力可以被量化、偵測,已經發展出一套 FIDE 等機構承認的,稱之為 Elo Ranting 的公式,此 外還有 Glick ranting,可以針對不同的環境測量需要,而採用較適合的公式。
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101.5 研究方法與架構
研究方法與架構
研究方法與架構
研究方法與架構
圖 1- 3 研究架構 資料來源:本研究整理 本研究之研究方法是採質性與量化之雙軌研究分析方式。首先在理論模式的 研究方法上,先探討文獻並歸納整理相關實驗,初步建立模式的整體架構,一方 哲學理論應用分析 理論框架 套入模組 論證探討 與人工智慧研究比較 Fodor心靈理論 輸入系統 模組性 中樞系統 非模組性 哲學理論 (I) 知覺 心理實驗 問題解決 (II) 棋手心靈研究 心理實驗分析 象棋實驗 統計整理資料 迴歸分析 與西洋棋實驗比較 綜合探討 (III) 棋手思維理論 提出Fodor哲學理論價值與改進之處 結論與後續方向 研究目的 研究背景與動機 模組論 概念觀點 理論與實證分析‧
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11 面透過質性研究的方式推導本研究之理論模式所強調的觀念,一方面透過實驗設 計、回歸分析及統計方法等量化之方式,建構理論模式之細部內容。1.6 研究流程
研究流程
研究流程
研究流程
本研究之研究流程主要分為文獻回顧、實驗整理、歸納與探討、初步模型建 構,最後筆者根據新設立的實驗進行實證研究分析,再依此結果對理論模型做出 調整,進而得出結論與棋手思維理論框架,完成論文研究。具體研究流程如下圖 1-2 所示: 圖 1- 4 研究流程 資料來源:本研究整理 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機Ch1 研究目的 研究目的研究目的 研究目的Ch1 哲學文獻回顧 哲學文獻回顧 哲學文獻回顧 哲學文獻回顧Ch2 模組心智 模組心智模組心智 模組心智、、、人工智、人工智人工智人工智 慧哲學 慧哲學慧哲學 慧哲學 相關文獻 相關文獻相關文獻 相關文獻 西哲史概念 西哲史概念 西哲史概念 西哲史概念 相關文獻 相關文獻 相關文獻 相關文獻 心理學研究 心理學研究 心理學研究 心理學研究 相關實驗整理 相關實驗整理相關實驗整理 相關實驗整理Ch3 綜合歸納與探討 綜合歸納與探討綜合歸納與探討 綜合歸納與探討Ch3,4 實驗設計 實驗設計 實驗設計 實驗設計、、、 、 蒐集數據 蒐集數據 蒐集數據 蒐集數據、、、 、 量化分析 量化分析 量化分析 量化分析 實證分析 實證分析 實證分析 實證分析: 結果與討論 結果與討論 結果與討論 結果與討論Ch4,5 實驗設計與實證研究 實驗設計與實證研究實驗設計與實證研究 實驗設計與實證研究Ch4 結論與建議 結論與建議結論與建議 結論與建議Ch5 西 西 西 西洋棋等實驗洋棋等實驗洋棋等實驗 洋棋等實驗 相關文獻 相關文獻 相關文獻 相關文獻‧
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12第二章
第二章
第二章
第二章 Fodor 的哲學核心思想
的哲學核心思想
的哲學核心思想
的哲學核心思想
對於一個理性的心靈來說,來揭開高級思維能力中各種規律和關係的奧秘, 絕非出於博取贊譽之需。正是借助這些高級思維能力,才能產生和形成了關於世 界、關於我們自身的超越知性知識上的一切。─George Boole:Laws of Thought7
2.1 心理表徵與表徵論
心理表徵與表徵論
心理表徵與表徵論
心理表徵與表徵論(
(
(Representational Theory of Mind)
(
)
)
)
Simon 認為正確地表徵問題,問題解決就等於完成了一半。何謂表徵 (representation)?表徵內容並非是世界上實際存在的對象,舉例來說,我們的心 理內容有可能在世界上並無所指(Pylyshyn,1986),我們透過表徵指代我們內心 世界,包括思維的概念等,外在表徵(external representation)表示外在形式的, 如圖形或語言,內在表徵(internal representation)表內在形式的,如心理符號或 分散式的 (陳烜之, 2007)。 假設當我們接收環境的訊息,我們將感官知覺輸入我們的內心世界計算(如 下圖),此時將表徵放入我們的信念框,例如將信念框(Believe)放入”窗戶是開著 的”這一命題,而願望框(Desire)內放著”窗戶關著”這一命題,行動(Action)就會產 生關窗戶這樣的行動,這個理論能解釋具有不同信念和願望的生物,怎麼會被看 成是功能上同一的生物,受到 Fodor 的支持,這理論離不開這樣的假定,即存在 著作為「心理表徵」而起作用的符號系統 (Heil, 2004)。 圖 2- 1 徵理論圖 資料來源:本研究整理 7 轉引自 Zenon W, Pylyshyn,《計算與認知》,頁 24,任曉明、王左立譯,中國人民大學出版, 2007 年。
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132.2
模組論
模組論
模組論
模組論 (Modularity Thesis)
2.2.1 模組概論
模組概論
模組概論
模組概論
Fodor 將能力心理學(Faculty psychology)轉化為自己的模組論,內容是將 心智運作分為三個功能類,即 :(1)傳感器(transducer) ,其具有範疇特異性的運 算機制,將各種感官接受的外界訊息轉化為神經訊號。(2)輸入系統(input system),是一種模組系統,運作上有認知不可穿透性(cognitively impenetrable), 不受信念(believe)、背景知識(background knowledge)、願望(desire)、預期(expect) 的影響,是本身可進行推理的系統,Fodor 他傾向認為的輸入系統又可分為六項, 分別是視、聽、觸、味、嗅、言語,每一項系統對應一個傳統的感/知覺方式。 (3)中央系統(central system),是一種非模組系統,整合各種輸入系統所產生的、 不同範疇的心理表徵訊息,這些訊息是輸入系統從轉換器那邊接受來的,但不表 示這些只是從轉換器翻譯到輸入系統,再翻譯到中央系統、沒有改變的訊息,運 用類比運算,算出對外在世界的「最佳假設」 (et. Fodor, 1983,p.73;李康,2006;魏 屹東,2007,pp.17;黃榮村, 2008, iii)
2.2.2 輸入系統的模組特性
輸入系統的模組特性
輸入系統的模組特性
輸入系統的模組特性
談到知覺系統和高級認知系統時,認知知覺系統和高級認知系統是連續的, 不存在明顯的界限,並且在資訊加工的過程中,二者相互影響,既存在“自上而下” 的加工,又有“自下而上”的加工,而福多則不同意這種觀點(劉睿、張新立,2009) 8 ,關於 Fodor 和一般心理學對知覺系統和高級認知系統的觀點差異,將會在後 續的章節討論到。 這邊要說明的是,Fodor 的輸入系統和知覺系統的關係,他的輸入系統包含 了知覺和語言系統,為何他認為輸入系統不等同知覺系統,且包含語言系統呢? 他認為選擇以知覺系統來區別於高級認知系統的次級系統,的確是一個明顯的選 擇,但他認為有若干理由9讓他覺得知覺不應該涉及信念的問題。相反的,知覺 系統是一個典型涉及信念的系統:知覺系統運作的結果是產生一個知覺的信念。 但是知覺系統送給思考系統的訊息很難被視為一種程式。想把知覺系統程式化的 努力正是造成把知覺類別視為行動基礎的這類謬誤理論的原動力 8 論福多“心理模組性"思想的理論淵源,沙洋師範高等專科學校學報,第十卷,第四期,2009 年 8 月。 9 知覺的主旨是確定信念,而確定信念是一項保守性很強的工作──一個要多方面牽就知覺者的 一般知識的工作。輸入系統具訊息封閉性,但知覺沒有這個特性。(Fodor,1983,pp.108-109)‧
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14 (Fodor,1981a,Ch8) 。總而言之,Fodor 認為輸入系統不應該是知覺系統,他的知 覺是和信念無關,他認為語言也具模組特性,也被歸類在輸入系統。模組性有: 「範疇特異性」、「強制性操作」、「心理表徵只有有限的中樞通路」、「快速」、「信 息封閉性」、「表層輸出」、「有固定的神經結構」、「特殊的損傷模式」、「特定的發 展步驟和順序」,他專門就心理學家卡米洛夫-史密斯的超越模塊理論,給出一個 硬性規定,他認為模塊有最重要的四特性,四特性中至少要堅持兩個,否則就不 是這個模塊(模組)陣營的。這四個特性是:“1、信息封閉性(Information Encapsulated),2、不可進入性(Inaccessibility),3、範疇特殊性(Domain Specific), 4、先天論(Innate Ideaism)。10這邊另外還有一點要注意,那就是 Fodor 他將知 覺歸屬在輸入系統,不受個人信念或背景知識所左右。2.2.3 範疇特異性
範疇特異性
範疇特異性(Domain Specific)
範疇特異性
Fodor 清楚的說明範疇特異性的重要:範疇特異性可以說是模組特性中最重最重最重最重 要 要 要 要者,範疇特異性的意義,在於假設我們有垂直區隔垂直區隔垂直區隔的具體能力,各自對應不同垂直區隔 的刺激範疇(Fodor,1983,p.75.)。垂直區隔的能力具範疇特異性(定義)及模組性(假 說)。(Fodor,1983,p.151.),他認為有證據顯示輸入系統的運算機制的特異化過程。 首先 Fodor 他的假設是:若視知覺機制的功能是將是視網模所受刺激,透過 傳感器傳送過來,並將轉換成中樞系統計算用的編碼格式,則此一知覺機制的計 算範疇就是只有視知覺輸出的類型,不會去算到其他範疇去,其他知覺或語言也 是一樣的情況。 其次來比較一下視知覺到一個物體以及語言的差異,對於一個物體視知覺, 採用原型論(prototype)加上相似性(similarity)概念時,視知覺以辨別來處理計 算,但是語言則不是採用原型和相似性來計算,而是利用語音、句法以及語意(詞 彙、脈絡等)計算,這說明了輸入系統的特異性情況,這種每個模組只能處理與 其功能相符的信息,稱為特異性、能使計算更快。2.2.4 信息封閉性
信息封閉性
信息封閉性(Information Encapsulated)
信息封閉性
信息封閉性(或信息封裝性)也是模組重要的特性,指的是「信念、願望、 意圖等背景知識不作用於輸入加工系統」 (魏屹東, 等, 2008),Fodor 自己瞭解這 一部分的觀點有部分會在心理學界有爭議,他認為雖然在計算一句話的結構時, 10Jerry Fodor. In Critical Condition: Polemical Essays on Cognitive Science and the Philosophy of Mind, Cambridge Massachusetts: The MIT Press,1998,p127..
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15 高層次的訊息很有可能「反饋」向下,從事低層次的分析,但他還是認為輸入系 統的運作在大部分情況時,都是不會受到這些訊息干擾的。Fodor 以「音素回填效果」(Phoneme restoration effect)(Warren,1970)、視覺偏 盲(visual scotoma)這兩個例來說明訊息干擾情況,此處說明音素回填效果:
一個錄了詞彙「legislature」,把裡面 s 的發音改成一個不相干的咳嗽聲,使得聽
起來像是”legi (咳嗽) lature”;但受試者還是會聽到 legislature 也同時聽到咳嗽這
個「背景聲音」,很顯然聽到甚麼不是完全由輸入系統所決定,而是受到高層次 的認知系統所左右。另外還有所謂的新視野(New Look)──又稱相互作用論,這 知覺論論點為由上而下運作模式,輸入系統可以隨時被高層次的信念或預期所 左右。 Fodor 認為不能以此當作是由上而下的認知運作模式,並推斷輸入系統就不 具封閉性了,他提出有某些輸入系統對於某些回饋訊息是封閉的,只有當知覺訊 息有重複性或不具重複性的訊息無法被單一解讀,回饋才能產生效用 (Fodor, 1983,p100)。Fodor 舉語言為例子,他認為語言範疇最能表達信息封閉性:「如果 我寫『我口袋裡有一頭長頸鹿』,你馬上就知道我的意思,雖然最極端的引用情 境訊息,也無法讓你由情境裡去推測我那句話的內容或結構。」因此,假若收到 知覺訊息之前,大約已經知道那個將輸入的訊息內容,這時候中央系統的回饋訊 息才有效。 Fodor 認為面對無法預知刺激的知覺,只有兩個情況才能運作:(1) 感覺器 官輸出的訊息不會輕易受到個體預期或信念的影響;(2) 輸入的系統應該可以由 來自感覺器官的訊息中,算出刺激感覺器官的物體是甚麼,這兩種情況才會運 作,這等於是說知覺一個無法預知的刺激,完全要依賴由下而上的運作。 (Fodor, 1983,p101)。 在這裡可以知道 Fodor 的輸入系統模組特性,特別是信息封閉性,和無法預 知刺激的知覺有極大關聯性,然而何謂「無法預知刺激的知覺」,是無意識到未 來可能有刺激產生還是無法預知刺激的內容?這問題將保留到後續「知覺──問 題解決」之中討論。在這裡我們僅需要知道模組具有信息封閉性的特性。
2.2.5 固定神經結構
固定神經結構
固定神經結構
固定神經結構
這部分即是 Fodor 的先天論觀點,他認為我們人本身具有一套先天的認識形 式,模組與神經結構緊密聯繫,固定的神經結構是專門訊息傳遞用的,輸入系統 透過固定的步驟和順序運作,新生兒沒有顯現語言活動,但他們很少受到環境信‧
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16 息給剝奪給影響,他們是照一定順序發展,而且語言發展似乎在早期就遵守成人 語法組織中的普遍性11。2.2.6 中樞系統
中樞系統
中樞系統(Central system)
中樞系統
中樞系統(即中央系統)典型功能是以非證明性推理(Non-demonstrative inference),又稱問題解決(Problem solving),以此來固化信念,即是用已知的經 驗來進行推理的過程。由於輸入系統各範疇的結果都傳到中樞,中樞系統具有非 範疇特異性的性質,但是中樞具有非範疇特異性,不代表中樞系統也是非信息封 閉性,”範疇特異性與該系統能夠回答的問題範圍有關,而信息封閉性與該系統 提供問題答案時所要查詢的信息有關”。(Fodor,1983,p.104) 信息封閉性 信息封閉性 信息封閉性 信息封閉性 非信息封閉性非信息封閉性非信息封閉性非信息封閉性 範疇特異性 範疇特異性 範疇特異性 範疇特異性 輸入系統 非範疇特異性 非範疇特異性 非範疇特異性 非範疇特異性 A B 中樞系統是屬於”A”或”B”?Fodor 他假設中樞系統並不具有信息封閉性, 也就是中樞系統不是一個模組,"然而現階段並沒有直接證據去支持或者否定中 央系統是或不是一個模組" (Fodor, 1983,P.154)。 由於沒有直接證據,因此 Fodor 選擇用類比的方式證明中央系統的特性,他 提出非實驗論證式的確定科學信念有兩個特點:(1)無偏性(Isotropic);(2) 奎恩性(Quineian),科學驗證具無偏性無偏性是指”與科學假設確認有關的事實,可以來無偏性無偏性 自先前已有的經驗性或證明性真理中的任何地方"(Fodor,1983,P.105),意思也 是科學已知的一切都與其他信念確認是有關的,例如科學常有新理論的建構是藉 由原先其他已知領域中的理論或受到啟發而來,Fodor 認為”認證無偏性對非論證 式的推論是一個可行的途徑,因為非論證式的推論目的就在驗證一個我們所知有 限的因果體系──外在世界,所以我們才有無偏式認證"(P.156),而心理學家所 謂的問題解決(problem solving,即對個人信念的非論證式推論)可能因此也是無 偏性的,他又提出當我們所謂高等智慧、非常規反射性的認知能力,其所具備的 無偏性特質就更加明顯。科學驗證具奎恩性指的則是當一個科學假設被確認的程 動與我們整體的信念息息相關,好像我們整個的科學觀對任何一條科學假設都有 影響,奎因式要驗證科學假設中理論之間哪一個和整體體性更具有可能性、穩定 性、簡潔性等的關係(P.159)。 11S. Goldin Meadow, The development of language like communication without a language model[J].Science.1977(197):40.
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17 因為主張模組性即等於主張信息封閉性,但是無偏性和奎恩性正好和封閉性 背道而馳(pp.162-163),所以中樞系統這種確定整體信念的定位和科學確認的定 為一樣,因此亦具備無偏性和奎恩性,如此中樞系統並不會容納封閉性這項特 性,由此類比推論出中樞系統不具備信息封閉性,因此對 Fodor 來說中樞系統是 屬於"B",中樞系統最大特色即是具認知穿透性(p.122)。2.3
思想語言假說
思想語言假說
思想語言假說
思想語言假說(
(
(Language of thought)
(
)
)
)
簡稱 LOTH 這種觀點把語言當作是生物學上的固定編碼,就像固定在一個 普通的電腦上的”機器編碼”一樣。這些由心理表徵構成的符號編碼是內在本有 的,Fodor 指出:"思想語言是被知道的,而不是被學習的,它是內在的"12, 他這個假說建立在觀察語言的三種特性,這三種特性分述如下:第一,語言具有 生產性(productivity),這是說語言的表述,不會因為聽過或記得 A 而就只能表 達 A,我們可以產出很多新的語言,這和我們現在網路每年都有新的字詞語言相 應;第二,語言具有系統系(systematicity),這是說瞭解句子「Mary loves John.」 就有能力瞭解「John loves Mary.」的語句意義;第三,語言具有推理的融貫性 (inferential coherence),這是說語言蘊含著我們思考的推理型態(inferential patterns),例如假若說: 「我和藍老師今天去宜蘭礁溪,去吃了我愛吃的卜肉。」 這段話我們可以可以由上段話推論出許多種語句: 1.「藍老師去宜蘭礁溪。」 2.「我去宜蘭吃卜肉。」 3.「我愛吃卜肉。」 這些語句是可以推理出且互相融貫的,我們使用這些語句都可分解成小單位 的詞語單位,因此語言亦具有組構性(Compositionality)。Fodor 相信,由於我們 使用語言表達思想,日常語言的基本特徵應當相當程度上反映思想的基本特徵。 如果我們在日常語言裡發現生產性、系統性和推理融貫性這些基本特徵,思想也 應當具有生產性、系統性和推理融貫性(鄧育仁,1997),因此產生了他的 LOT 假說,牽扯到思想的單位特性問題時,一些批評者從概念發展等觀點來批判 (杜 嘉玲, 1999)。 然而,當我們看比較多的 Fodor 的觀點就會知道,他觀點明顯不是以發展為‧
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18 取向的,他認為模組系統在環境的影響下,注定會以內源性(endogenously)的方 式展現13。Fodor 的思想語言假說、心理表徵、心智模組論這三者提供認知主義(即 物理符號系統假設)的哲學基礎。而思想語言假說採用的心理表徵都是語言式的。2.4
聯結論與古典論
聯結論與古典論
聯結論與古典論
聯結論與古典論
由哲學觀點來看,當代主要有兩種歧異的認知觀點:經典論和聯結論兩觀點 的主要差異之一在於思想組構性 (the compositionality of thought)問題,思想構 成性主要是指「思想之間由於其內在的語意關聯,而系統地相互聯繫,以及人的思想在合理性原則和邏輯推理原則的支配下,所表現的一致性和連貫性」,簡單
講就是,每一種思想原則上都可以被分解成是由較小的單位所構成 ,思想構成 性問題是經典論代表性學者 J. A. Fodor、Z. W. Pylyshyn 以及和聯結論提倡者, 如 P. Smolensky 爭論的一個焦點,爭論情況是這樣的:思想構成性來自於 Fodor 的 LOT 假說(Language of Thought),LOT 是假設我們人的心靈運作就如我們使 用語言,那麼會具有三種特性:(1) 系統性(systematicity);(2) 生產性
(productivity);(3) 推理的融貫性(inferential coherence),依照 Fodor 觀點, 須有組構性才使上述三種特性皆成立,經典論可以解釋思想組構性,但是聯結論 觀點無法對此提出解釋 ,聯結論則常反批,Fodor 的理論無法說明學習和結構 適應性(structure sensitive)。 Fodor 的整體理論藍本,筆者認為 Fodor 的理論可以這樣區分:其心智運作 的理論包含心智內容與心智形式,心智內容指的是概念,概念是構成知識的基本 概念,可以有階層性,例如高階的概念:命題(proposition),依照他的思想語言 假說,概念是人的思維元素,且可以被符號式表徵,如此形成他支援的心理表徵 理論;以 Fodor 來看,心智形式有許多是模組化的:視覺、聽覺、觸覺、味覺、 嗅覺以及語言,它們的機制都是運算,不管從心智內容或形式上來看,都和電腦 類似,因此可以將人腦類比為電腦,稱為計算機功能論(和路易士阿姆斯壯的因 果角色功能論有別),而由於模組化的心智彼此間是範疇特異且性信息封閉的, 這些快速的信息難免有可能會產生彼此衝突的情況,恰好人有一個高層認知處理 系統──中樞系統,進行對問題解決或稱為非論證式推理的運算,例如我們的類 比思考應該也和此部分的系統有關,但是 Fodor 認為這部份的研究一直是一個沒 有進展的地帶,他自己提出稱為"Fodor’s First Law of the Nonexistence of Cognitive Science” (Fodor, 1983,P.159)的認知科學不存在定律。
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192.5 概念與知識
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概念與知識
概念與知識
「概念」一直以來是哲學討論的焦點,例如哲學家本身會發明或討論概念, 例如懸置(epochè)、先天(a priori)等哲學概念。然而何謂概念呢?柏拉圖(Plato,B.C. 427-347)的概念(eidos,idea),是指理智的對象,概念這個詞來自動詞 ide, 具有"看"的意思,柏拉圖衍生成心靈的眼睛所看到的東西,概念與個別的事物 是不同的,概念是非本質的,永恆、超越時空的,一個事物有美的一面是分受了 美的概念,這是柏拉圖概念觀的特色。柏拉圖說哲學家是"區分和集合的熱愛者 "。 當面對概念有相似的特性時,人們會將這些概念歸類到相同範疇,概念以 及衍生出來的範疇構成了知識地圖。但是談到概念與現實世界的關係時,柏拉圖 的世界觀把世界分為兩層,一層即是永恆(immutable)概念界,另一層世界為 短暫現象界,亦即我們相處的現實世界,現象界是分受概念界的部分,這種被稱 為「分受說」的說法,這說法有相當大的問題,亞理斯多德(Aristotle, B.C. 384-322) 就在他的 Metaphysics 等著作中,提出對於柏拉圖的概念觀提出反動,他認為沒 有必要設定永恆實體…概念問題討論迄今數千年還在討論,Thagard 整理了這些 哲學家的思想,將概念分為實體和非實體的,主張概念是實體的哲學家有:柏拉 圖、黑格爾,他們還把概念看做非本質的,超越時空世界的實體,亞里斯多德則 看成是抽象的實體,霍布斯和維根斯坦看成是語言實體,當今哲學主張是將概念 看成精神實體,主張是非精神實體的,反而是近代的理論:傳統人工智慧(GOFAI) 主張概念僅是根據計算和表徵虛構的東西、PDP(聯結主義)認為概念是神經 網絡產生的狀態14。下圖是概念理論的種類(Thagard,1992) 。 圖 2- 2 概念理論的種類 資料來源:Thagard,1992 14
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20 往往在哲學文章或討論時會用到概念這個字詞,例如在討論有名的黑白瑪莉 時,我們會提到,瑪莉在還沒看過紅色以前,是否已經充分掌握了「紅色」概念 的知識…,這類討論很多,往往在提到概念的文章當中,卻沒有對「概念」這個 字詞先做出定義或說明。Fodor 認為概念是具有因果性與表徵性的心智存目,是 最基本的思想要件,概念由表徵性而非因果性個別化的(陳家重,P56) ,大多數 哲學家主張概念是精神實體,思想中常夾雜洛克的概念觀:認為概念大都可以從 經驗中學習,但又同意康得把知識看做先天假定內在機制,對於概念的論述因而 有各種學說,聯結論者 Smolensky 與符號表徵論者 Fodor、Pylyshyn 這方面的歧 見在於──聯結論的思考使用離散表示,較高層級的概念存目(high level conceptual entities)是被分佈在很多節點上的,而這些節點同時又參與許多存目 的表示,Distributed/local 表示節點的複雜程度;Fodor 他們批評心理組成議題 是”with level”而不是”between level”的議題,思想組構性問題是雙方最大的差異。概念理論需要(至少部分)符合無偏性和奎恩性,例如 Bruner、Vygotsky 或近 代的程序語意學派(Procedural semanticists)的認知理論,認為概念(concepts)和知 覺(percepts)之間有意義上的關聯,根據其理論,概念是一種把外界事物分類的公 式,每個公式都有個檢驗分類的方法,透過檢驗結果刺激分類。Fodor 他認為這 種的假設往往和事實無關,因此與涉及到整體的無偏性原則不相容,我們可說 Fodor 的概念觀其實就是他的 LOT 的假說,並應自我要求建立在無偏性和奎恩性 上。
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21第三章
第三章
第三章
第三章 心理學對棋手思維的看法
心理學對棋手思維的看法
心理學對棋手思維的看法
心理學對棋手思維的看法
In 1965, the Russian mathematician Alexander Kronrod15 said, "Chess is the Drosophila of artificial intelligence." However, computer chess has developed much as genetics might have if the geneticists had concentrated their efforts starting in 1910 on breeding racing Drosophila. We would have some science, but mainly we would have very fast fruit flies.
- from AI as Sport, by John McCarthy
Alex Shternshain 寫了一篇短篇小說,談人腦下棋時,就像「記憶」、「靈感」、 「經驗」、「分析」四個人在一間房間,圍著一張桌子,共同討論幫他們的「老闆」 想最佳的應對策略,偶爾會有一些其他人,如:「畏懼」、「猶豫」會走進這房間; 聽來很有趣,心理研究如何看待棋手的心理運作機制呢?本章介紹心理學家的研 究文獻。
3.1
棋弈認知實驗
棋弈認知實驗
棋弈認知實驗
棋弈認知實驗
3.1.1 Alfred Binet
透過實驗觀察法,剖析棋手思維,藉以瞭解人心智能力,始自 1894 年法國 心理學家 Alfred Binet(A.D. 1857-1911)的實驗,他以身為發展智能測驗(IQ-TEST) 的先驅而聞名,盲棋(blindfold chess)研究可以視為是他研究記憶的一個子項目, 他到觀察一般人要不看棋子就下棋是很困難的,因此想探討這些可以下盲棋的是 否有過人的視覺記憶(visual memory)?他找了不同等級的棋手,也就是有專家, 也有生手,結果普遍來看,專家不是將棋子具體的形象呈現腦海,而且可以記得 每一盤的手順,其中一位大師 Goetz,他可以同時下超過十盤、回憶已經進行的 336 次走子,Binet 的結論是,原來的視覺記憶假設是錯的,大師之所以能下盲 棋,那是因為棋局有其中的規律性在,blindfold chess 需要的是知識、經驗、想 像力和記憶(且是 verbal memory)能力。 15 Alexander Kronrod(A.D. 1921-1986),是 AI 研究者和數學家,並對經濟學領域,特別是對蘇 聯當時的價格構造的計算有所貢獻。‧
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223.1.2 Adrian de Groot
一般公認正式的心理研究是到 Adrian de Groot(A.D. 1914-2006)才開始, 1938 年,AVRO 擂台賽在荷蘭舉行,Groot 趁機邀請其中幾位高手來參與實驗 的,人數方面為:6 位國際特級大師(GM)、4 位荷蘭大師 Dutch masters、5 位知 名阿姆斯特丹的專家、2 位傑出女子棋手、5 位有技巧但較弱的棋手(包括三位心 理學者)。在其名著「西洋棋的思考與抉擇(Thought and choice in chess)」(1965, 荷蘭文原著 Het denken van den schaker 完成於 1946 年)中,記錄著參加實驗的 人名,對象包括 Alekhine(A.D. 1892-1946)與 Euwe(A.D. 1901-1981)(皆 為世界冠軍),以及西洋棋大師 Keres(A.D. 1916-1975)、Tartakower(A.D. 1887 -1956)、Flohr(A.D. 1908-1983)以及西洋棋好手兼精神分析師 Fine(A.D. 1914 -1993)和其他棋手,共 22 人。 表 3- 1 西洋棋的思考與抉擇受試者棋力水平 級別 級別 級別 級別 水平分數水平分數水平分數水平分數 人數人數人數人數 1.AVRO 參賽者參賽者參賽者參賽者(GM) 2700+ 6 2.大師大師大師大師(((master)( )) ) 2200-2400 4 3.專家專家專家專家(((expert)( )) ) 2000-2200 5 4.荷蘭女子冠軍荷蘭女子冠軍荷蘭女子冠軍荷蘭女子冠軍 2000-2200 2 5.一般棋手一般棋手一般棋手一般棋手((((class player)))) 1000-2000 5 資料來源:Thought and choice in chess,1965Groot(1965) 研究立基在 Otto Selz’s(1913,1924) 提出的對人類問題解決的 想法,他記錄棋手的思考過程與棋局短期記憶實驗,是擺出棋局給實驗者看至多 15 秒,然後要實驗者在憑記憶在空棋盤上重擺(30 秒內完成)。他發現棋藝越高, 重擺的棋局越準確。特級大師和大師的成績是 91.4%,專家棋手 69.6%,再弱一 點的棋手只有 52.5%,根據實驗結果,他的結論主要有三點: 1.高手時間配置效率優於低手:高手花時間計算好的選擇,低手花時間計算不好 的選擇。 2 短期記憶高手優於低手。16 3. 他認為高等級棋手(特級大師、大師、專家)思考深度相差不大。 “The Master does not necessarily calculate deeper, but the variations that he does calculate are much more to the point; he sizes up positions more easily and,
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23especially , more accurately.” 17
3.1.3 Chase and Simon
Herbert Alexander Simon(西蒙,A.D. 1916-2001)對 Human problem solving 有 深入的見解,對於 Groot 的短期記憶高手優於低手的看法,Chase and Simon( 1973) 有不同的看法,他們認為,棋手的成就是來自長期記憶裡的大量相似棋形,棋手 並非從頭開始記憶棋局,而是下意識和腦子裡的相似棋形比較,也就是著名的模 塊理論(chunking theory)。
Chase and Simon 的實驗
他們擺出實戰棋局,要求受實驗者在用盡快用另外一副棋子在旁重擺棋局。 發現大師每次回頭看原棋局,只看兩秒;初學者每次看四秒。他們認為這是大師 腦裡有較多「模塊棋形結構」(或稱意元集組)之故。他們把具有 25 個棋子的國 際象棋盤以 5 秒的時間給國際象棋大師和棋藝不太好的一般棋手觀看,之所以用 5 秒的時間,是要讓被試能看清棋盤,但又不能存入長時記憶。實驗又分成兩種: 第一種是把象棋好手下到一半的真實棋盤佈局呈現給這兩組;第二種是在隨機地 擺上 25 個棋子的佈局呈現給同樣這兩組人。呈現棋盤撤走後,要求被試把剛才 看過的棋盤佈局在另一棋盤上擺出來。結果發現:對於第一種實戰的棋盤佈局, 象棋大師能恢復 25 個棋子中的 23 個,而一般棋手則只能恢復 6 個左右;對於隨 機排列的棋盤佈局,象棋大師和一般棋手能恢復的數量是相等的,都是4至 6 個左右。研究還表明,專家在看棋盤上的有規律的 25 個棋子時,並不是看 25 個孤立的東西,而是以模塊為單元,加上模塊之間的關係來記憶棋盤 (Simon & Gilmarthin, 1973; 朱新明 & 李亦菲, 2001)。 由此 Simon 等推論,並非大師的短期記憶比一般人好,而是從長期記憶中 提取相似的模塊棋形,根據長期記憶的模塊棋形做出修改,模塊類似一個個固定 的欄框(frame)將棋其中需要改變的插槽(slot)取出並置換成當時的盤面所要求的 部分 (Ross, 2006)。
3.1.4 Holding and Reynolds
Simon 等人後來研究發展出來的理論稱為 Chunking theory、Pattern recognize Theory 以及物理符號表徵論,Holding 則提出他的 SEEK ( SEarch, Evaluation, and
Knowledge) model。Holding &和 Reynolds 認為以往的研究對於「高低手的差別
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24 在於模塊的多少」這結論有局限18。Holding and Reynolds 的實驗的實驗的實驗的實驗
Holding 和 Reynolds 承接 Chase 和 Simon 的實驗,並且更進一步,他們用 電腦擺出隨機棋局﹝棋子仍在合法位置﹞,要求受實驗者憑記憶重擺棋局,然後 為棋局找出最好續著。參加實驗的有國際象棋大師和美國有等級分的棋手 (Holding & Reynolds,1982)。重擺棋局的結果和 Chase and Simon 的結果一樣;走 子分析部份,高低手大有分別,棋越高分析得越好。因為重擺棋局的結果,證明 大師對於隨機棋局,腦中是沒有相似棋形的,如果棋力只和腦中棋形有關,大師 和弱手的分析應該是一樣差的,但實驗結果卻是大師分析得較好,證明棋力和計 算能力有關,腦中模塊棋形並非高低手唯一分別 (Holding D. H., 1985; Holding & Reynolds, 1982)。
3.1.5 Viktor Malkin
蘇聯心理學家 Viktor Malkin 支持 chunking theory(CT),他的解釋是將棋子位 置和意義,比喻成語言和詩:
"In the course of a game one accumulates a large number of chess images, in other words, ... These positions are an essential part of the language with the help of which the master composes his 'poems', In the course of a game the calculation of variations is necessary primarily for the transfer from one typical position to another." Secrets of Chess Intuition ,A. Bellavsky & A. Mikhalchishin, 2002 .
Malkin 的實驗
Psychology in Chess (Krogius,1976) 紀錄了 Malkin 的棋局實驗,他擺出只 有一個答案的戰術組合棋局,並且在棋局裡加入了一枚和戰術組合無關的棋子。 要求受實驗者找出答案,然後憑記憶重擺棋局,按照上一段的語言和詩的比喻, 就是其中一個語句的詞,用的跟這首詩在講的內容,完全無關、風馬牛不相及。 受實驗者有特級大師 ﹝Tal 和 Vasyukov﹞、大師、候選大師。兩位特級大 師很快就找出答案,並準確重擺棋局。其他人要用稍長的時間才找到答案,重擺 18
Holding criticised chunking theory as an explanation for chess skills in ... The effect of different chunking strategies in complementing animated instruction