信息加工

現(xiàn)代哲學(xué)家和心理學(xué)家已經(jīng)有力地論證了在所有機(jī)器中，計(jì)算機(jī)和人腦最為相像。這聽起來可能有些奇怪，但人類和計(jì)算機(jī)確實(shí)有很多相似之處。它們都有硬件，人類包含大腦，而計(jì)算機(jī)包含復(fù)雜的電路。它們也同時(shí)配備軟件，在這部分，思考能力可以和計(jì)算機(jī)中的程序?qū)?yīng)。人腦是我們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。思考能力更是不可或缺。作為人類的內(nèi)置硬件和軟件，大腦和思考能力處理著海量的信息。

之前，我們也許還能爭論計(jì)算機(jī)和神經(jīng)系統(tǒng)在信息加工上是否有共性。但現(xiàn)在來看，二者存在共性已是證據(jù)確鑿。

——赫伯特·西蒙（Herbert Simon）

現(xiàn)在來看看我們是如何處理視覺信息的。你的眼睛先是通過收集光線來獲取顏色、輪廓、移動(dòng)和縱深的數(shù)據(jù)。但僅僅靠光線無法辨認(rèn)出眼前之物，你還需要加工這些視覺數(shù)據(jù)。想象你正在看一場(chǎng)橄欖球比賽，陽光在物體的表面發(fā)生反射，四散而去。你的眼球正好收集到了一些飛來的反射光，大腦的硬件——視覺通路（visual pathway），便開始工作。信息加工也由此啟動(dòng)。首先，眼球接收到外來的刺激。眼睛的外保護(hù)層——眼角膜對(duì)圖像進(jìn)行了聚焦和銳化。就像一臺(tái)照相機(jī)有透鏡，眼睛憑借晶狀體也能實(shí)現(xiàn)精確聚焦。光線隨后到達(dá)眼球壁里層的視網(wǎng)膜。在這里，光線會(huì)激活感光細(xì)胞。它們作為信息處理器，其中的一部分反映明暗，另一部分反映顏色。細(xì)胞把光線轉(zhuǎn)換為神經(jīng)信號(hào)，信號(hào)負(fù)責(zé)將電脈沖經(jīng)由視神經(jīng)送至腦后的視覺皮質(zhì)（visual cortex）。此外，你還有軟件的助力，大腦其他部分也會(huì)提供信息來幫你推測(cè)和理解你所看到的事物。視覺皮質(zhì)通過拼湊起所有的信息完成了加工過程。此時(shí)，僅僅在球場(chǎng)上的光射入眼球的瞬間，你看見一名球員接球成功。觸地得分！

如果我們接受人腦與計(jì)算機(jī)相似的觀點(diǎn)，信息就可以被定義為穿梭于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)之間的感官數(shù)據(jù)。光線射入眼球，聲波傳入耳朵，分子進(jìn)入我們的嘴巴和鼻子，都是活生生的例子。信息還包含一切感官數(shù)據(jù)引起的神經(jīng)沖動(dòng)，例如，在視覺神經(jīng)中穿行的電信號(hào)。信息加工即指這些數(shù)據(jù)的變化和轉(zhuǎn)變。如果想要這個(gè)類比成立，那么我們必須假定人腦也包含某種機(jī)制或是軟件，用于處理信息。這種加工過程被稱作認(rèn)知，從廣義上來講，認(rèn)知涵蓋了我們對(duì)于這個(gè)世界的所有思考。

把你自己想象成計(jì)算機(jī)，任務(wù)是將兩個(gè)數(shù)字相加，然后產(chǎn)出結(jié)果。相加就是一種信息加工，因?yàn)樗D(zhuǎn)變了原始的數(shù)據(jù)。你接收到任意兩個(gè)數(shù)字，如2和4。要將二者相加，你就得先將它們與自己的加法程序適配。理論上講，大腦確實(shí)能夠儲(chǔ)存所有的加法答案（如1 + 1 = 2, 8 + 2 = 10, 83+ 91 = 174），但這對(duì)于記憶的負(fù)擔(dān)太大。所以人腦只儲(chǔ)存一個(gè)計(jì)算式，用來解決所有兩數(shù)相加的問題。這就是認(rèn)知過程。此外，人腦需要把相加問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)符號(hào)式，如A + B = C。在2+4的例子中，把A換成2,B換成4，就能得到結(jié)果C為6。

要點(diǎn)

? 信息加工包含所有感官刺激的變化、轉(zhuǎn)變，以及由感官刺激導(dǎo)致的神經(jīng)沖動(dòng)。

? 信息加工方法把人腦比作機(jī)器。人腦被看作是人類版本的計(jì)算機(jī)，而思考能力則是處理數(shù)據(jù)的軟件。

? 通過信息加工方法，心理學(xué)家可以用計(jì)算機(jī)這樣的實(shí)體來解釋無形的心靈。

? 認(rèn)知心理學(xué)家認(rèn)為大腦將信息符號(hào)化，再將它們交由人腦加工。

? 認(rèn)知心理學(xué)家通過考察客觀結(jié)果來反推主觀結(jié)果。他們運(yùn)用康德的先驗(yàn)法（transcendental method），基于一系列事實(shí)，提出了信息加工活動(dòng)的可能順序，這樣得到的結(jié)論是可供檢驗(yàn)的。

? 信息加工方法被廣泛運(yùn)用于許多領(lǐng)域，包括感知、注意力、記憶、心理表征、問題處理及語言。

? 聯(lián)結(jié)理論（connectionist theory）認(rèn)為是神經(jīng)細(xì)胞組成的網(wǎng)絡(luò)在加工信息。這種理論對(duì)于人工智能和語言學(xué)等領(lǐng)域有重大影響。

? 還原論（reductionism）是反對(duì)信息加工方法的主要理論之一。批評(píng)家認(rèn)為直接把適用于非生命體的物理規(guī)律運(yùn)用到生命體身上太過草率。