揭開人類心智的奧秘

“認知語言學”的基本假設

沈家煊

　　近年來在國際語言學界日漸興盛的“認知語言學”是加引號的，有其特定的含義，并非所有關于認知的語言研究都是“認知語言學”。如果像“生成語言學”那樣認為語言就是通過一些邏輯規則和客觀的語義特征而“生成”的，而這些邏輯規則和客觀的語義特征都以一定的心理表征形式儲存在人的記憶中，從這一假設出發的語言研究自然也就屬于一般意義上的認知語言學，但是跟這種有特定含義的“認知語言學”的基本假設卻是大相徑庭的。

　　“認知語言學”不是語言學的一個分支，而是代表語言研究近年興起的一個學派或思潮?！罢J知語言學”也不是一種單一的理論，而是語言學內部的一種研究范式，其特點是著重闡釋語言和其他認知能力之間密不可分的聯系。這一研究范式發端于上世紀70年代，自80年代中以來，范圍已擴展到語言學的各個領域，包括句法學、語義學、音系學、篇章分析等?！皣H認知語言學學會”每兩年舉行一次會議，并出版《認知語言學》雜志。這個學派的代表人物有C.菲爾墨、G.萊考夫、R.蘭格克、G.富高涅、L.塔米等。這些人各自的觀點不盡相同，但對語言所持的基本假設卻大同小異，只是在討論和關注的具體語言現象上有所差別。

　　“認知語言學”認為，語言不是直接表現或對應于現實世界，而是有一個中間的“認知構建”層次將語言表達和現實世界聯系起來。在這個認知中介層，人面對現實世界形成各種概念和概念結構?，F實世界通過這個認知中介層“折射”到語言表達上，語言表達也就不可能完全對應于現實世界。舉個簡單的例子，現實世界中墻角并沒有明確的邊界，我們無法劃出一條界線來確定墻角的范圍，但是在語言表達上我們仍然說“一個墻角”和“在墻角里”，這是因為在認知上我們把墻角“識解”為一個有邊界的事物，“墻角”因此是一個“有界”概念。

　　“認知語言學”的哲學基礎是體驗哲學，是一種“身心合一”或“心寓于身”的認知觀。按照這種觀點，心智和思維產生于人跟外部世界的相互作用，在這個相互作用的過程中人通過自己的身體獲得經驗，這種經驗用“體驗”稱之最為恰當。例如，嬰兒通過呼吸、進食、排泄而體驗到“里”和“外”的概念對立，通過不斷地抓起玩具而又放下的身體動作而體驗到“控制”和“被控制”的概念對立。人的整個概念系統都植根于知覺、身體運動和人在物質和社會環境中的體驗?！靶脑⒂谏怼边€有一層意思是概念和概念系統的形成要受人類身體構造的制約，例如人對各種顏色的分辨很大程度上是由人體視網膜的生理構造決定的。這種認知觀跟“身心分離”的認知觀相對立。按照“身心分離”說，心智和思維獨立于人與外部世界的相互作用，也不受人類身體（如知覺系統和神經系統）的任何限制。人的心智和思維就是通過邏輯規則操縱一些抽象的符號，就像計算機操縱抽象的符號一樣。

　　“認知語言學”認為人的語言能力依附于人的一般認知能力，語言能力跟一般認知能力沒有本質上的差別，語言能力的發展跟一般認知能力的發展有極為密切的聯系。例如漢語跟英語一樣存在“辯論就是打仗”（Argument is war）這樣一個隱喻，漢語有這樣一些詞語：“論戰，爭論，辯護，論敵，抨擊，打筆仗，理論戰線，唇槍舌劍，舌戰群儒，入室操戈，大張撻伐，人身攻擊，批評的武器”等等，這表明，我們不僅用打仗來談論辯論，我們在實際辯論中就是有勝有敗，把辯論的對方視為敵手，我們在辯論中的所作所為在很大程度上是受打仗這個概念支配的。因此，通常認為是一種特殊語言現象的“隱喻”其實不僅僅是語言行為，而是一般行為，受一般認知能力的支配。同樣，“轉喻”作為一種語言能力也跟一般認知能力分不開。說“回到原單位，看到的盡是新面孔”，用“新面孔”而不用“新四肢”、“新軀干”來專指“不熟悉的新人”，那是因為人一般都是靠觀察臉相而不是靠觀察別的身體部位來識別人的。這兩個例子說明，語言能力在人的心智中并不自成一個獨立的部分，而是依附于一般認知能力。因此這一假說不妨稱作“語言能力依附說”，跟“語言能力獨立說”相對立。按照“語言能力獨立說”，語言能力在人的心智中自成一個獨立的部分，并不依附于一般的認知能力，跟一般認知能力有本質的差別。

　　傳統的語義學是一種客觀主義的語義學，認為語義就是使語句表達的命題成真的必要充分條件，或稱“真值條件”。然而“認知語言學”認為，語義不僅僅是客觀的真值條件，還跟人的概念結構和概念結構的形成過程有直接的關系?！皺M看成嶺側成峰”，客觀上是同一座山，由于人的觀察角度的變化就形成兩個不同的心理意象。這種觀點可以稱作“主客觀合一”的語義觀，跟“主客觀分離”的語義觀相對立。舉例來說，“姑姑送一只花貓給小莉”和“姑姑送給小莉一只花貓”這兩句話，客觀情形都是姑姑把一只花貓送給小莉，但由于說話人觀察的方式不同，凸顯的部分不同，就形成兩個不同的心理“意象”，前一句凸顯的是花貓的轉移過程，后一句凸顯的是小莉對花貓的占有。

　　傳統的范疇觀認為范疇都是離散范疇，每個范疇都有自己的“界定特征”，符合某些“界定特征”的就成為某一范疇的成員，反之則不然?！敖缍ㄌ卣鳌睘榉懂犓谐蓡T所共有，因此范疇內部各成員的地位是均等的?！罢J知語言學”則認為人建立的范疇，包括語法范疇，大多是“典型范疇”而不是離散范疇。范疇不能靠“界定特征”來界定，范疇與范疇之間的邊界是模糊的，一個范疇內部各成員的地位是不均等的，有的是范疇的典型成員，有的是非典型成員。例如，麻雀、燕子、喜鵲等是“鳥”這個范疇的典型成員，鴕鳥和企鵝則是非典型成員，“鳥”因此是個典型范疇。語法范疇，如動詞、名詞、主語、賓語等等，跟其他范疇一樣也都是典型范疇。從索緒爾開始，語言學家一直強調形式和意義之間聯系的任意性，而“認知語言學”注重兩者之間聯系的“象似性”（iconicity），認為語言的這種“象似性”程度要比我們過去所想象的大得多。例如“我在馬背上跳”是我先在馬背上然后跳，“我跳在馬背上”是我先跳然后在馬背上，語句的詞序“象似于”事件發生的先后順序。

　　在強調“象似性”的同時，“認知語言學”又認為，由形式和意義結合而成的語言符號，從詞素和詞到短語和句子，都是大大小小的“構式”，“構式”是心理上的“完形”結構，其整體要大于部分之和，構式的意義因此不能完全靠其組成部分的意義推導出來。例如復合詞“輪椅”，不是帶輪子的椅子都叫“輪椅”，“輪椅”特指某一種帶輪子的椅子。

　　“認知語言學”認為語言的演變也跟人的一般認知方式密切相關，例如“我不許他回家”和“他許是回家了”這兩句話里的“許”字，前者表示“準許”，后者表示“或許”，即說話人的推測。后者是從前者通過詞義的引申“虛化”而來的，這個虛化過程靠的是類推或隱喻，兩者都表達“做X不受阻礙”，只不過前者是“某人做某件事情不受阻礙”，而后者是“說話人做某個論斷不受阻礙”。

　　最后，“認知語言學”認為，對各種各樣的語言現象都可以從認知上作出充分的解釋，但是不可能做到完全的預測，這是語言學這門科學的研究對象的性質所決定的。凡是復雜和開放的系統都無法做到完全預測。語言是一個復雜系統，是許許多多方面和因素互相作用和綜合的結果。復雜系統永遠也不可能達到均衡的狀態，它總是處在不斷展開、不斷轉變之中。如果這個系統確實達到了均衡狀態或穩定狀態，它就變成了一個死的系統。語言也是一個開放系統，處于不斷的演變之中，語言的形式和意義之間因此是一種不完全的對應關系。跟氣象科學、進化科學、地質學和天文學一樣，語言學雖然不能做到完全的預測，但仍然不失為一門科學。

　　“語言是洞察人類心靈的窗戶”，在“認知科學”的新時代，語言學家將和其他科學家一道為探索人類心靈的奧秘作出自己的貢獻。

情感計算

傅小蘭

　　在較長一段時期內，情感一直位于認知科學研究者的視線以外。直到20世紀末期，情感作為認知過程重要組成部分的身份才得到了學術界的普遍認同。當代的認知科學家們把情感與知覺、學習、記憶、言語等經典認知過程相提并論，關于情感本身及情感與其他認知過程間相互作用的研究成為當代認知科學的研究熱點，情感計算（ affective computing ）也成為一個新興研究領域。

　　眾所周知，人隨時隨地都會有喜怒哀樂等情感的起伏變化。那么在人與計算機交互過程中，計算機是否能夠體會人的喜怒哀樂，并見機行事呢？情感計算研究就是試圖創建一種能感知、識別和理解人的情感，并能針對人的情感做出智能、靈敏、友好反應的計算系統，即賦予計算機像人一樣的觀察、理解和生成各種情感特征的能力。

　　目前情感計算研究面臨的挑戰還很多，例如，情感信息的獲取與建模問題，情感識別與理解問題，情感表達問題，以及自然和諧的人性化和智能化的人機交互的實現問題。顯然，為解決上述問題，我們需要知道人是如何感知環境的，人會產生什么樣的情感和意圖，人如何作出恰當的反應。而人類的情感交流是個非常復雜的過程，不僅受時間、地點、環境、人物對象和經歷的影響，而且有表情、語言、動作或身體的接觸。因此，在人和計算機的交互過程中，計算機需要捕捉關鍵信息，識別使用者的情感狀態，覺察人的情感變化，利用有效的線索選擇合適的使用者模型（依據使用者的操作方式、表情特點、態度喜好、認知風格、知識背景等構建的模型），并對使用者情感變化背后的意圖形成預期，進而激活相應的數據庫，及時主動地提供使用者需要的新信息。

　　情感計算研究的發展在很大程度上依賴于心理科學和認知科學對人的智能和情感研究取得新進展。心理學研究表明，情感是人與環境之間某種關系的維持或改變，當客觀事物或情境與人的需要和愿望符合時會引起人積極肯定的情感，而不符合時則會引起人消極否定的情感。情感具有三種成分：主觀體驗（個體對不同情感狀態的自我感受）、外部表現（在情感狀態發生時身體各部分的動作量化形式，即表情）和生理喚醒（情感產生的生理反應）。從生物進化的角度我們可以把人的情緒分為基本情緒和復雜情緒?；厩榫w是先天的，具有獨立的神經生理機制、內部體驗和外部表現，以及不同的適應功能。人有五種基本情緒，它們分別是當前目標取得進展時的快樂，自我保護的目標受到威脅時的焦慮，當前目標不能實現時的悲傷，當前目標受挫或遭遇阻礙時的憤怒，以及與味覺（味道）目標相違背的厭惡。而復雜情緒則是由基本情緒的不同組合派生出來的。

　　情感是一種內部的主觀體驗，但總是伴隨著某種表情。表情包括面部表情（面部肌肉變化所組成的模式），姿態表情（身體其他部分的表情動作）和語調表情（言語的聲調、節奏和速度等方面的變化）。這三種表情也被稱為體語，構成了人類的非言語交往方式。面部表情不僅是人們常用的較自然的表現情感的方式，也是人們鑒別情感的主要標志。通過使用特定的儀器，我們可以對面部的微小表情變化進行研究，甚至可以區分真笑和假笑：人在真笑時面頰上升，眼周圍的肌肉堆起，大腦左半球的電活動增加；而人在假笑時僅有嘴唇的肌肉活動，下顎下垂，大腦左半球的電活動不明顯。臉部運動編碼系統FACS通過不同編碼和運動單元的組合，可以在臉部形成復雜的表情變化，其成果已經被應用于人臉表情的自動識別與合成。

　　人的姿態即身體表情，一般伴隨著交互過程而發生變化，并表達著一些信息。例如，手勢的加強通常反映一種強調的心態，而身體某一部位不停地擺動則通常反映情緒緊張。相對于面部表情和語調表情而言，姿態表情變化的規律性較難獲取，但由于人的姿態變化會使情感表述更加生動，因而研究者依然對姿態表情的測量表示了強烈的關注。

　　語調表情是通過語音的高低、強弱、抑揚頓挫來表達說話人的情感。在人際交往中，語音是人們最直接的交流通道。通過語音（例如，特殊的語氣詞，語調發生變化等）人很容易就感受到對方的情感變化，就像“你真行！”這句話，既可以表示贊賞，也同樣可以表示諷刺或妒忌。情感語音研究目前主要側重于情感的聲學特征的分析。語音中的情感特征往往通過語音韻律的變化表現出來（例如，當一個人發怒時，講話的速率可能變快，音量變大，音調變高等），但也可同時通過一些音素特征（例如，共振峰、聲道截面函數等）表現出來。

　　在情感計算研究中還可以使用很多種生理指標，例如，皮質醇水平，心率，血壓，呼吸，皮膚電活動，掌汗，瞳孔直徑，事件相關電位，腦電EEG等。研究發現，驚反射可用作測量情感愉悅度的生理指標，而皮膚電反應可用作測量情感生理喚醒程度的生理指標。

　　很顯然，開展認知科學研究不僅僅是為了滿足人類智慧上的好奇心，更重要的是服務于人類，提高人類的生活質量。情感計算有廣泛的應用前景。計算機通過對人類的情感進行獲取、分類、識別和響應，進而可以幫助使用者獲得高效而又親切的感覺，并有效減輕人們使用電腦的挫敗感，甚至幫助人們理解自己和他人的情感世界。計算機的情感化設計能幫助我們增加使用設備的安全性，使經驗人性化，使計算機作為媒介進行學習的功能達到最佳化。在信息檢索中，通過情感分析的概念解析功能，可以提高智能信息檢索的精確度和效率。在電子商務領域，在設計購物網站和股票交易網站等時充分利用人的情感因素的作用，以改變客流量。針對人的肢體運動，可以設計一系列運動和身體信息捕獲設備，例如，將智能座椅應用于汽車的駕座上，用于動態監測駕駛人員的情感狀態，并提出適時警告。多模式的情感交互技術能構筑更貼近人們生活的智能空間或虛擬場景，而機器人、智能玩具、游戲等產業則能構筑出更加擬人化的風格和更加逼真的場景。

　　情感計算是一個高度綜合化的研究和技術領域。通過計算科學與心理科學、認知科學的結合，研究人與人交互、人與計算機交互過程中的情感特點，設計具有情感反饋的人與計算機的交互環境，將有可能實現人與計算機的情感交互。情感計算研究將不斷加深對人的情感狀態和機制的理解，并提高人與計算機界面的和諧性，即提高計算機感知情境，理解人的情感和意圖，作出適當反應的能力。

邏輯、心理與認知

蔡曙山

　　20世紀邏輯學的發展如果用一句話來概括，可以說是心理學的退場和重新進入。

　　什么是心理學的退場？人們通常認為這是弗雷格所建立的數學邏輯所導致的結果。弗雷格在《算術基礎》一書的序中所提出的研究數學哲學的三條原則中的第一條，就是要把心理學和邏輯學的東西區分開來，把主觀和客觀區分開來。他說：“在涉及數學真的時候，問題就會擺脫心理學的領域，而進入數學的領域?！备ダ赘翊_實成功地將心理因素從他所建立的數學邏輯中排除出去了。這表現在他所建立的數學邏輯中，無論是語形還是語義，都是完全排斥心理因素的。

　　但這樣認識還不是問題的全部。問題的另一面是將數學邏輯的真理普遍化和絕對化，即把數學邏輯當作理性思維的普遍規律，當作唯一的邏輯真理，同時也當作探求真理的有效工具。對數理邏輯的這種信條，在20世紀上半葉導致邏輯實證主義和分析哲學的興起和繁榮。

　　到20世紀30年代，隨著哥德爾定理的證明，人們發現弗雷格所建立的一階邏輯并不能滿足數學推理的需要，更遑論整個的理性思維。因此，人們開始尋求新的邏輯真理。首先，將弗雷格所發明的量詞作用范圍從個體擴大到謂詞，得到高階邏輯。一階邏輯和高階邏輯合稱為經典邏輯，它的兩個特征和前提是系統的演繹性和二值性。對經典邏輯增加各種非外延的算子，又得到各種擴充的邏輯理論，包括正規的模態邏輯和各種非正規的模態邏輯。對經典邏輯的兩個前提的挑戰則產生各種不同于經典邏輯的變異系統，包括直覺主義邏輯、多值邏輯、自由邏輯、相干邏輯、非單調邏輯、概率邏輯等等。我們把經典邏輯以及它的各種擴充和變異理論統稱為基本邏輯，它構成現代邏輯的基礎。

　　經過以上發展，到20世紀中葉，人們廣泛使用這些基本的邏輯工具來研究語言學和哲學問題，一個變革的時代到來了。

　　20世紀40年代中后期，維特根斯坦在哲學領域掀起了一場革命。在《哲學研究》一書中，維特根斯坦以語言游戲論取代前期的邏輯圖像論。維特根斯坦提出“語言的意義在于它的應用”，這標志著一種新的語言哲學理論的創立，也標志著邏輯實證主義和分析哲學的終結。50年代初，奧斯汀又完善了后期維特根斯坦的語言游戲論，建立了言語行為理論。這一理論標志著語言哲學的研究已經從語義學的領域擴展到語用學的領域，語言的使用者和各種語境因素開始進入語言哲學的視野。

　　在20世紀50年代后期，喬姆斯基在語言學領域發起了另外一場革命：他在徹底批判行為主義語言學的基礎上，建立了心理主義語言學。喬姆斯基心理主義語言學具有以下特征：第一，它能滿足因果性和可觀察性的要求；第二，它能夠解釋語言的處理過程，使我們能夠理解語言的生成和轉換。在喬姆斯基的理論中，語法被看作是一種解析器，這種解析器是我們在話語理解中用來探求知識的心理裝置。喬姆斯基的語言理論還要求它自身要符合經濟原則和具有簡單性，這也與心理因素有關。第三，它能夠說明兒童語言能力的獲得。喬姆斯基認為，在兒童語言習得中，學習只起次要的作用，而孩子與生俱來的先天語言能力才是決定性的。第四，它促進語言病理學的研究與發現，促使語言學的研究與心理學和認知科學相結合。

　　喬姆斯基心理主義語言學首先導致認知心理學的產生。哈佛大學的喬治·米勒正是在喬姆斯基語言理論的影響下，才創立了認知心理學這門新學科，從此成為認知心理學的領袖人物，并一直引導著心理學的發展方向。另一方面，喬姆斯基心理主義語言學還啟發人們對生理學、病理學以及腦與神經的認知機能的研究。最終，這些發展導致20世紀70年代中期認知科學的產生。因此，在西方科學界，人們將喬姆斯基看作認知科學的第一代領袖。

　　在維特根斯坦的語言游戲論、奧斯汀的言語行為理論、喬姆斯基的心理主義語言學和認知科學中涉身因素的共同影響下，心理學與邏輯學重新交融，心理因素重新進入邏輯學的研究領域，并形成心理邏輯這門新興的學科。心理邏輯是邏輯學與心理學（特別是認知心理學）交叉產生出來的新興學科。里普斯舉了很多心理學的證據來支持心理邏輯。沃森著名的紙牌游戲則生動說明人們的推理如何受心理的影響。心智的計算—表征理解（CRUM）是心理邏輯的一種重要的形式，它認為思維是心理表征以及在這些表征上計算過程的運算結果。CRUM是多種多樣的，邏輯、規則、概念、類比、表象、聯接是6種主要的途徑。對于理解人類思維，目前還沒有一種單一的計算—表征能涵蓋人類思維的整個領域。CRUM是成功的，在說明心理學性能的理論能力和提高這些性能的實踐能力方面，計算—表征方式都超過了它以前的所有關于心智的理論。但CRUM也是不完善的，并非人類思維和智能的所有方面都能完全由CRUM來加以說明。對CRUM的實質性挑戰表明了將它與生物學和神經科學方面的研究以及思維和知識的社會性方面的研究進行整合的必要性。

　　心理邏輯與20世紀以來各種非心理邏輯的區別在于，由于在邏輯學中重新引入心理因素，使我們對與認知有關的推理形式有了一種新的認識。

　　維特根斯坦和奧斯汀讓我們知道，語言的意義不僅與語言的形式結構和意義相關，而且與語言的使用者以及使用者的意向有關。如果在使用語言符號時，我們不僅考慮語言符號的空間排列關系和語言符號與現實世界的映射關系，還要考慮語言符號的使用者，我們就進入了語用學的領域。

　　在語用學的視野中，邏輯學重新獲得人的維度。為什么這樣說呢？我們知道，邏輯學是從來不關心人的，這來源于邏輯學根深蒂固的觀念：邏輯要為思維立法！因此，邏輯學只有抽去人的因素，它才能適用于一切人！在傳統邏輯和近現代邏輯中，人的因素都被排斥于邏輯學之外。亞里士多德三段論、假言推理、一階邏輯都是與人無關的，因此，它們是適用于一切人的。但是，這種觀念在語用學的領域卻遇到了挑戰！

　　從語用學的觀點看，語句的意義與說話人、聽話人、時間、地點和語境這些要素密切相關。例如，“他說他是好人”這句話有多重含義，語句中的兩個“他”可能指同一個人，也可能是不同的兩個人，這就要對這句話所在的語境或上下文進行分析，才能知道它的真正含義。1985年，約翰·塞爾和丹尼爾·范德維克建立了語用邏輯這樣一種新的邏輯理論，并對言語行為語句特別是其中的語用力量做了深入的分析。他們的工作表明，邏輯的發展已經接受語用學的原則和方法，那種與人無關并且試圖適用于一切人的邏輯理論已經受到根本的動搖，無人在場的邏輯學已經變成了有人在場的邏輯學。在認知科學的發展過程中，它的6個學科分支與邏輯學交叉，產生出哲學邏輯、語言邏輯、心理邏輯、文化與進化的邏輯、人工智能的邏輯、神經網絡的邏輯等新的研究領域，其中一些已經發展成為新的邏輯學科。我們把認知科學與邏輯學交叉產生出來的這些新領域和新學科統稱為認知邏輯。認知邏輯不僅是一種有人在場的邏輯學，它還與人的心理、經驗、語言、文化密切相關。在新的世紀，隨著認知科學的發展，隨著人們對心智奧秘的探索，邏輯學這門古老而年輕的學科一定會再度煥發青春，成為探索人類心智奧秘的有用工具，成為與認知研究相關的嶄新的學科。