2022-05-10一门学科何以能够成立?试看控制论如何解释我们的思维

        一套知识体系何以能够发展成为一门独立的学科?我想至少有两个方面至关重要:1. 它可以自洽地解释很多现象和问题,最好是那些用原有的学科和知识无法解释的问题,又或者,最起码它提供了一种新的解释的角度;2. 这种解释具有足够的启发性,可以引起人们更深入的思考和探寻。 这个可以从物理学的发展轨迹窥得一般。从开普勒天体运行定律到牛顿的万有引力定律再到相对论再到量子力学再到统一场论,新的知识需要能够解释老的知识所不能解释的现象和问题,才足以凸显其地位和价值。

        控制论作为20世纪中叶发展起来的一门综合性学科,原本只是属于“解释在动物和机器中控制与通信的科学”(1948年维纳的奠基性著作《控制论》一书的副标题)。但是,根据我目前的阅读体验来看,《控制论与科学方法论》一书的作者金观涛,不时地尝试用控制论的理论去解释认知论上的概念和问题,不得不说这是作者的一种大胆的尝试,他在努力地扩展控制论这门学科的解释能力的边界(虽然我不清楚在这个领域中他是否属于最早的探索者)。古语谓“举一反三”者,不正是指这种迁移学习的能力吗?迁移学习,做得好的话可以引人深思,让人拍手称快。反之,有可能陷入生搬硬套,牵强附会的尴尬局面,作为读者/受众应当谨慎视之。接下来,我们就来看看作者金观涛是如何用控制论来解释人类的思维过程的,是发人深省还是牵强附会呢?

        首先,作者介绍了演绎推理里的三段论,是将大前提小前提加工成结论的过程:狗是动物,花狗是狗,则花狗是动物。用控制论的语言表述就是动物,狗,花狗代表了三种依次变小的可能性空间,后者是前者的子集。根据可能性空间的重叠情况,可以做出基本的演绎和归纳推理。如下图所示:

用控制论解释演绎推理(左)和归纳推理(右)

        生活中,有些问题可以仅仅依据逻辑推理做出正确的判断。但是,对于那些概率性事件,如果仅依靠逻辑推理是很难得出明智的结论的。那种情况下,通过定量的方法去计算出准确的概率就显得至关重要了。试看一例:

      (1)某一地区发生五级以上地震平均是3000年一次。

      (2)这个地区井水变枯平均为30年一次。

      (3)地震发生前90%的井水要变枯。

        问题:现在井水变枯了,是否意味着有90%几率会发生地震了呢?看一下用控制论表示问题,如下所示:

        控制论(信息传递的过程中,可能性空间是可以基于上一个空间进行叠加的)寻找答案的过程如下图所示:

        可见,仅凭逻辑直觉是无法轻易得出正确的结论的。从这个例子我们可以看出,控制论中可能性空间的概念与概率论中集合的概念非常接近。所以,看起来,对于演绎推理,控制论只是提供了一种新的解释的角度,该问题也可以通过概率论进行解释(计算条件概率,即贝叶斯概率)。

        接下来,作者又对自由联想提出了控制论的解释。所谓“自由联想”,是指由事物A想到相关的事物B,再由B想到C,依次推及DEF......的过程。比如,由控制论,我会想到钱学森,由钱学森想到原子弹,由原子弹想到相对论,由相对论想到宇宙膨胀,由宇宙膨胀想到古希腊的天文学,由古希腊想到轴心文明,由轴心文明想到中国先秦时期的百家争鸣,由百家争鸣我想到庖丁解牛,由庖丁解牛又想到控制论。。。。。。控制论将自由联想的过程解释为发现两个事物在某一个可能性空间上的交叠:

在控制论中,自由联想是指可能性空间的交叠

        这种解释怎么样呢?在我看来,还是蛮有启发的。其启发在于,若想实现有意义的联想,首先应当努力扩大了解一个事物的可能性空间。基于此,还让我想到了类比思维。类比思维的基础是发掘不同事物之间隐含的共通点,也属于先放大一个事物的可能性空间,然后寻找它与其它事物的可能性空间的交叠部分。在类比中发掘不同事物之间隐含的共同点的一个关键步骤是抽象化,概念化(2022-04-02类比基于联想和借鉴;联想和借鉴基于抽象化的思维能力 - 简书 (jianshu.com))。从具象到抽象,从形象到概念,这是人类日常生活中最基本的思维方式之一。比如,疫情居家期间,吃得多了(具体吃了那些东西属于具象,“多”属于抽象),运动少了(“少”也是抽象),整个人都变懒了(吃了睡睡了吃整天坐着不动是具象,“懒”是抽象),所以变胖了(长了多少肉是具象,“胖”是抽象)。在日常的表达中,我们不会通过完整具体地描述吃了哪些东西,减少了哪些运动,导致增加了多少体重,而是通过概念化,抽象地认识到吃多了运动少了所以变胖了。我们的思维经历了一个由具象到抽象,再到具象的一个快速地跳跃过程。如下图所示:

在认识过程中,我们不是直接由N1推知N2,而是将具象N1对应于概念n1,再由抽象推理得出n2,最终再返回到具象N2

        在认识上这种由形象空间看到概念空间,再返回形象空间的过程,属于控制论中的共轭控制(2022-05-04《控制论》中常用的几种控制方法 - 简书 (jianshu.com))。跟曹冲称象的故事中通过间接称量相同重量的石块从而推知大象体重的做法是类似的。这个解释是不是挺开脑洞的呢?

        在人类思维的过程中,记忆扮演着重要的作用。在控制论的框架下,记忆被看作建立信息传递通道的过程(2022-05-09控制论如何解释信息存储 - 简书 (jianshu.com))。

        对于人类的创造性思维,比如反向思维,可以解读成寻找互补的可能性空间,类比和联想是寻找可能性空间的交集,顿悟或涌现似乎也可以看作从原本表面上看起来没有联系的事物发掘出交叠的可能性空间。

        那这种解释有没有价值呢?当人们尝试用某一门科学的概念,理论去解释另一门学科的现象和问题时,我们常常会看到两种截然相反的态度:1. 醍醐灌顶,惊为天人,感叹作者知识之渊博,见解之通透,打通了学科的边界;2. 作者生搬硬套,削足适履,故作惊人语,实际上没什么洞察。我们该如何判断呢?我想,一条重要的标准应该是:它是否启发了新的思考,新的问题,新的研究和实践方向。就作者使用控制论的理论来解释人类的认知活动这一实践来说,于我而言,还是很新颖的,它不仅提供了一种新的视角,还为之后的行动提供了一个清晰的方向。那就是:不停地增大对于相关联的事相关联的人的可能性空间的了解。至于这种解释是否启发了新的思考,新的问题,新的实践,不妨留待日后深入阅读的过程中去反复考察,姑且将之悬挂于心,以观后效吧。。。。。。

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