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从草履虫到直立行走-并不枯燥的《认知科学揭秘》

乌龟也会飞 对 认知科学与广义进化论 的书评 发表时间：2017-01-12 00:01:50

XK 同学推荐的《认知科学探秘》（第二版，作者：赵南元），是一本讲认知科学基础论—广义进化论的著作。内容横跨哲学认识论、比较文化学、进化生物学、计算机科学、系统科学等多学科……本来以为会很枯燥，不过看了之后发现，抛开各种公式之外，其中有些内容还是挺有意思的。

书已经绝版，但是网上有扫描 PDF。


P9丑小鸭定理

二十世纪六十年代，美籍日本学者渡边慧证明了一条著名的定理---丑小鸭定理。这条定理的主要内容是，世界上所有事物之间的相似程度都是一样的，丑小鸭与天鹅之间的差别与两只天鹅之间的差别一样大。从这条定理可以得出的一个推论是，不存在“纯客观”的分类准则，人进行分类所依据的一切准则都是主观的，而选择怎样的准则进行分类则纯属主观评价问题，是一个涉及价值观的问题。

为了解释这个看似看起来违反常识的定理，渡边慧举了一个例子：按生物学的分类准则，鲸是哺乳类与牛属于一类，而与鱼不同类。按产业界的分类，捕鲸业属于水产业而不属于畜牧业。鲸与鱼在一类而与牛不同类。这种分类准则的不同源于分类的目的不同。因而选择特征时所持的价值观也不同，这些都是主观因素而非客观因素。

P10学习与创造

假如要用这个原理来设计一台自动作诗机（作诗当然是一种创造活动），诗中所用的汉字限于第一级和第二级的六千多个字，只限于作五言绝句，每首诗二十个字。作诗机相当于s部分每次发出1到6000的二十个随机数，x按照这些随机数依次选出二十个汉字排成一首“诗”，x还包括一个判断是否是好诗的功能，如果不是好诗，则由g送出一个信号，让s再发下一组随机数。如果是好诗，则让s暂停，把诗打印出来。

实现作诗机有两个显而易见的困难，第一个困难是指数爆炸，6000的20次方是个相当大的数，如果要做七言律诗则已超过了勃瑞姆曼极限；第二个困难是如何让机器具有判断好诗坏诗的能力，即如何让机器富有诗意。要克服第一个困难，需要一种回避指数爆炸的方法。要克服第二个困难，则要有一种机器能够接受的美学理论或评价理论。在“发现有价值的新定理”这一项任务中，也遇到了与此相似的困难。计算机虽然能够推导出新的定理，但一者“岔路前头还有岔路”，两者缺乏适当的准则去自动评价一个定理是否“有价值”，是否符合作为一个定理的“美学”要求。

P16进化论与麻将原理

听说美国有一股势力主张在学校讲授进化论的同时也应该讲授神创论，有一定文化水平的中国人对此大概都会感到惊奇。但是我却有幸从试图向我传教的人那里借到了一本反对进化论的书，其中反对进化论的理由竟然是我们为之烦恼已久的指数爆炸，着实令人茅塞顿开。反进化论的理由是这样的生物的基因中包含着极大的信息量，假如人类基因信息量可以抵上一座大规模的图书馆，靠随机的方法去生成大规模如此之大的有序信息，所需要的时间显然远远超出宇宙的寿命，这个计算是不错的，一首七言律诗就能够吓人的，何况一个图书馆。但毕竟人出现了，这说明进化的机制中包含着回避指数爆炸的算法，进化是自然界中自发实现的最富成果的创造活动，对于创造的两个问题指数爆炸和评价，都提供了解决的指南，没有人参与的进化，其评价不可能是主观的，只能是客观的。这是本书把进化论作为核心理论的主要原因。

进化论用来回避指数爆炸原理，我们称之为“麻将原理”，如果我们的麻将规则要求只发牌不打牌，发好牌后如果没“和”就要重新洗牌，那么我们可能打一辈子麻将也没“和”过一次，问一问常打麻将的人就知道，刚发到手的牌就“和”的概率是非常小的，其原因就是指数爆炸，但只要打牌，不管开始手中的牌有多坏总能在可以容忍的时间让牌“和”了，虽然我们摸牌时仍是随机的，但是通过逐步的选择，淘汰不要的牌，可以逐步逼近“和”的状态。这相当于进化中的变异与选择原理。

按照进化论的麻将原理，我们可以设计第二个版本的作诗机，这种作诗机不是一次性发生二十个字，而是每次随机发出一个字，经过选择认为这个字作为诗的第一个字很好就固定下来，不好就弃之重选。第一个字固定后按照同样的方法选第二个字，不好就弃之重选，直到二十个字完成，每个字选择时都要顾及已固定的字的影响。

第二版作诗机仍存在评价与选择的困难，但指数爆炸已经不存在了，选择的字数充其量不过充其量不过是6000×20等于120000。这是可以容忍的。字集的总字数为m，诗的长度为n时，第一版作诗机的计算时间为m的n次方，第二版为mn，与长度成线性关系。

P166

进化的基本机制是变异和选择，变异越多，选择的余地越大。

P188神经元网络

更深层的背景是，我们认为人和其他生物的生存目标并不是追求合乎逻辑的真理，而是追求生存本身；思维的基本任务，不是认识客观事物的本来面目，而是找到最佳的活法；思考的基本方式不是逻辑演绎，而是利害的权衡。

P266

感情评价的外部标准就是表情，人类表情的丰富程度远远超过其他动物，但表情的生成与识别仍是以本能为依据的。婴儿从一生下来，就会用哭与笑表示其快与不快的评价感觉，不同民族的不同文化并不会使表情产生相反的理解，用点头表示否定，而用摇头表示肯定的民族是存在的，因为点头摇头是由文化所规定的信号，但是用笑表示悲伤，用哭表示高兴的民族是不存在的，因为表情受本能的控制，不应文化而改变其表现形式。

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认知科学与广义进化论

书名： 认知科学与广义进化论
作者： 赵南元
出版社： 清华大学出版社
出版年： 1994-03
页数： 364
定价： 16.80
装帧： 平装
ISBN： 9787302014461