Simon與認知科學研究演講稿
謝謝馬老師!非常榮幸有機會能與大家進行交流。剛才馬老師在主持的時候已經多次提及有些問題，希望在我的報告中有一定的回答。前面有三位老師，李院士、林老師、史老師都做了非常好的報告，講得也非常全面，我這里再從我們了解的一些信息，利用今天這點時間向大家做一個匯報。
這里給大家展示的是Simon的一張年表圖，從他出生到他去世。這張圖在我們編撰的《心坐標》這本書里面，書中有專門一章介紹Simon的人生歷程。林老師是寫過《Simon傳》的，如果大家感興趣的話，也歡迎大家來看看我們寫的Simon。
在這本書結尾之處，作者鄭秀麗博士總結了Simon的一生，認為“他以求真的挑戰力，為我們揭開了有限理性之美;他以豐富的想象力，為我們演示了啟發式搜索之美;他以邏輯的思考力，為我們分析了物理符號系統之美;他精準的判斷力，為我們構建了認知模型之美;他以無窮的創造力，為我們展示了機器智能之美。”我覺得總結得非常好，所以在這里與大家分享。
前面三位專家都特別提到了Simon在方方面面的貢獻，我這里也總結了三點。第一，在管理學界的貢獻，里面特別重要的是滿意理論。他獲得諾貝爾經濟學獎，其實主要是因為提出了這個重要的理論。第二個貢獻，剛才我們史忠植老師特別介紹的物理符號系統假說，里面也涉及到了他做出的很多具體的貢獻。下面要提及的是大家可以看到的，1960年提出的這個在心理學領域特別重要的模型“通用問題解決者”。
第三個貢獻就是啟發式方法。Simon在他的理論原則以及眾多的研究中都特別強調啟發式，他認為科學上的偉大發現往往都利用了極為簡單的經驗規則，這種方法和有限合理性原則使得我們有效并簡潔地實現我們的目的。而這方面也是我們計算機智能相對來講比較欠缺的。他做了一個非常有趣的心理學實驗，證明問題的解決其實就是一個搜索的過程，效率的高低就取決于我們究竟使用了怎樣的策略。他研發出了通用問題解決者，后面還有一系列的工作。
大家看到屏幕上這張照片就是Simon與漢諾塔的合影，漢諾塔很有名。Simon用了很多游戲進行問題解決研究，其中漢諾塔就是非常重要的游戲。
剛剛史老師、馬老師都提及，林老師和李老師也都說到了，Simon是我們中國學術界的老朋友。從1972年到現在，他當然已經去世好多年了，他還活著的1972年之后的30多年，一直保持著與中國學術界非常密切的交往。前面也提及到了在1983年他來到了北京，應中科院心理所的邀請，在北京大學進行講座。我是1980年入學的北京大學心理學系學生，當時是大三本科生，所以我也全程聽了他的講座。Simon非常熱愛中國，說的是“我的中國”，認同感非常強，另外把中國的同行視為良師益友。
這是在1980年Simon作為美國心理學家代表團成員之一一起來訪華時的合影照。
這是1983年應中科院心理所的邀請來訪心理所時候的一張合影照片。照片上最左邊是潘蔋先生，也是我的博士生導師，第二位很高大的是Simon，第三位是杭州大學的陳立先生，第四位是荊其誠先生，也是我的博士生導師，最右邊的是心理所后來做了所長的徐聯倉先生。這是非常珍貴的照片，大家在很多場合也能看得到。
在Simon看來，荊先生是他在中國活動全過程中最重要的良師益友和親密的合作伙伴，他們共同進行過多項研究。其中值得一提的是，蘇聯曾邀請Simon寫一篇文章，他考慮到中美的關系，而且考慮到蘇聯批判過認知科學，所以他拒絕了，后來蘇美關系轉好了之后他與荊先生溝通，接受蘇聯邀請寫了文章。這篇文章先在蘇聯發表，后用英文發表，最后也用中文發表。
剛才馬先生提到了Simon會不會中文的問題，我這里有一封Simon寫給荊先生的中文信，還不能算很流暢，但是已經很了不起了，比我們很多小學生的中文已經寫得好了很多。
Simon來參加了我的博士學位論文答辯。其實在整個和中國交往過程中Simon培養了很多中國學生，今天在座的一些老師當時也曾是Simon的學生。我非常榮幸，因為Simon跟我導師荊其誠先生的密切關系，他專門參加了我的博士學位ie論文答辯。他除了翻看我的中文論文之外，我還專門用英文給他私下做了講解，因此并不是他從頭到尾都看的是我的中文論文。Simon提了非常寶貴的意見。
這里我也放一張當時論文答辯結束時候的合影照片。左邊第一位李家治先生，也是特別值得一提的，待會兒我也會簡單地提到Simon跟他的合作。第二位是Simon，第三位是我的導師荊其誠先生，我是第四位。中間這位是王甦先生，是我的碩士生導師。再過去是徐聯倉先生，再就是北師大的張厚粲先生。最右邊兩位，倒數第二位是朱新民先生，剛剛說的在日本會議上專門提及到的一個工作就是Simon和朱新民先生的合作。最右邊是陳永明先生，也是心理所的老師。
在我的博士學位論文中也提出了一個非常簡單的基本認知操作模型。我現在依然認為這個模型的基本原理可能還是對的。
要提到Simon和李家治和陳永明先生的合作，主要是開展了人工智能方面的研究，但是側重于從心理學的角度來研究，包括理解古漢語，人是怎么做到的。這方面中方的學者包括李家治先生、陳永明先生提到了的一些觀點，例如漢語與西方語言的不同等等，得到了Simon先生的高度評價和認可。
剛才提及Simon和朱新民先生有非常密切的合作，他們十幾年的親密無間的交往結下了非常深厚的友誼。朱先生現在在美國，他本來想專門趕回來參加今天的會議，后來權衡了一下還是沒有過來，但給我發過來很多資料。因為今天時間關系我沒有辦法專門來講這個合作，給我的時間只有30分鐘。
這個工作主要是在自適應產生式系統框架方面，從這個角度進行了很多的工作。Simon對相關的工作有大量的評價，這里引用了一部分，大家可以大致的看一下。Simon認為這方面的工作是非常非常重要的。
Simon和中國學者的合作是多方面的，這里沒有時間一一展開，包括合作發表了很多論文，在他自己的專著中也會收集他和中國學者合作的成果。
下面談一下認知科學。我們在座的老師和同學對于認知科學都非常熟悉，而且也知道這方面近些年也有很多進展，在細節方面我就不展開來談了。其實我們面臨著非常巨大的挑戰，就是要研究心智問題，但是我們又看不見它到底是怎么運作的。所以我在這里提出來，我們不揭開天靈蓋，如何發現腦在怎樣工作，事實上我們揭開了天靈蓋又能怎么樣，其實還是不知道是怎么做的。所以典型的是把人類的心智視為一個黑箱。這方面從認知心理學角度進行心智的研究，主要是兩大取向，一個是信息加工的取向，剛剛史忠植老師做了很好的介紹，另外一個是聯結主義的取向。
前面也放了一些模型，我也提前看到了鐘老師的PPT，也還會有更多的模型，我們這里放的是心理學家繪制的人類信息加工系統的框圖。大家可以看到對我們人類信息加工方面的機制，我們比過去有了更多的了解，也有了我們進行研究的一些思路，但是在很大程度上，我們也可以認為我們現在只不過是把原來的一個大黑箱給它砸開了，變成了N個小黑箱，而且這些黑箱之間是怎么連接的，他們之間的'關系我們還是不清楚，所以我們現在不能說我們已經把黑箱變成了灰箱，更不能說已經變成了白箱。下一步到底該怎么做，我這里跟大家分享一些思考。
首先一點是，現在非常熱，研究者投入得非常多，而且是從不同學科的背景，大家都來開展的研究，就是認知神經科學的研究。認知神經科學主要關心的問題是，心智和大腦的關系。我們的大腦怎么樣支持我們開展如此復雜的心智活動。這方面有很多的技術，而且這些技術還在不斷的發展過程中，為我們提供了很好的工具。
另一方面，我們必須考慮到的一個研究中的重要的問題，就是我們人是在社會和自然場景中開展的認知活動，所以我們不能忽視這一方面。
這里我要引用Simon自己的觀點，現在重新溫習還是很有啟發。Simon提出：
任何科學理論的最有利的支柱，就是對觀察到的事實能夠進行解釋。同時任何科學理論必然會面臨一種可能性，就是后來的人能夠對這個事實給出更好的解釋。心理學和其他學科一樣，它的理論只能夠接近真理，而不可能達到絕對真理。
在心理學中發現規律是很困難的，主要是由于研究對象本身的復雜性，而不是由于缺乏某種儀器設備造成的。其中一個困難，是我們所研究的人類機體總處于一定的環境之中，而且適應性又很強。這在前面專家中也提及了。人的行為既決定于機體本身，同時又是適應環境的結果。另一個困難，是人與人之間有個別差異，這就造成了研究結果的不確定性。
自然科學的中心任務是化令人驚奇的事物為易于理解的常情：它要表明，如果正確地看待，復雜性不過是遮蔽著簡單性的外表;它要發現隱藏在表面的混亂狀況之后的規整模式。一個人，若視作行為系統，是很簡單的。他的行為隨時間而表現出的表面復雜性主要是他所處環境的復雜性的反映。
一個思想著的人是一個適應系統，人的目標確定了他的內部環境與外部環境的界面。后著包括他的記憶庫。由于他的適應性很強，他的行為所反映的是外部環境(就他的目標而言)的特征，只揭示了一點點的內部環境(使人能夠思想的生理機制)的限制性。
人或至少人的智力要素也許是比較簡單的，人的行為的復雜性也許大半來自于環境，來自人對優秀設計的搜索。因此，在相當大程度上，要研究人類便要研究設計科學。它不僅是技術教育的專業要素，也是每個知書識字人的核心學科。一個組織或者一個社會的成員(計劃就是為他們做的)，不是被動的工具，他們自身也是設計者，他們也要設法實現他們自己的目標。社會計劃過程就是計劃者和他們試圖影響其行為的人之間的博弈。計劃者每走一步(如實現計劃)，受其影響的人也隨之改變自己的行為，以在變化的環境中實現自己的目標。
所以，我們只描述機體本身是不夠的，還要研究機體與周圍環境的關系。
因此，關于心理行為復雜的原因，到底是腦復雜，還是因為我們環境的復雜?大家從Simon的觀點其實可以做出一定的判斷。因此，分布式認知就顯得特別的重要。我們的認知現象其實是在認知主體和環境間分布的，這是它的本質。認知既分布于個體內與個體間，也分布于媒介、環境、文化、社會和時間的認知中。我們人的內部認知系統的加工和表征，其實已經一直延續到了外部世界中的加工和表征。
對于這個我曾經在2004年在一個《華人心理學報》期刊上發表過一篇文章，提出了三要素相互作用模型，試圖把心理學研究人的認知加工中最重要的加工、表征和控制這三個因素綜合考慮進來，里面借用了我們的太極圖，認為所有要素它們是交融在一起的。
基于這個框架，我們的研究內容也可以簡單地繪制一下。如果研究監控，就要研究策略、語言認知和決策;研究表征包括外部表征的研究和內部表征的研究;而研究加工的話，自下而上和自上而下的研究都要進行。
另外還要提及的是在清華大學計算機系胡事民教授牽頭的973項目中，我們也提出了一個模型，感知、記憶和判斷的認知計算模型。今天在這里也與大家提及，是希望看能不能對未來的研究有一定的意義。這個模型最重要的就是把認知過程中的感知、記憶和判斷與計算機建模中的分析、建模和決策一一對應起來，提出了模塊、通路，也包括一些具體的假設。
小結一下，我們從白箱去看黑箱進行了很多很多的努力，這里面有很多過去研究的一個積淀，也有很多新的研究者的努力和探索。目前我們現在不能說這個黑箱已經在多大程度上開始變得透明化，我們能看得清了，但是我們比過去更具有信心，而且希望能在新的技術的支持下我們取得更多的進展。
在各種各樣的現代科學技術中，特別要提及的就是現在蓬勃發展的腦與認知科學研究。腦科學是未來的重要生長點，它標志著我們從探索外部世界開始轉向探索我們人類自身的奧秘，這是非常重要的一個轉折。有越來越多的科學家到這個領域開展研究，試圖從基因、腦、行為認知的角度，從多學科、多層次的高度交叉和綜合的角度來研究人腦的高級認知功能及其神經機制。所以可以說，我們現在已經逐步進入到了讀腦的時代。
而會聚技術，我也相信會對與我們每個在座的人以及所有人密切相關的一些方面做出重大的促進。這包括外部的環境，外部包括集體和個體，以及我們內部的短期的和長期的一些方面。心理學、計算機科學和各種學科的綜合交叉，我們一起努力，應該能有新的進展。
將心理學的重大基礎研究與國家的重大需求結合起來，解決我國在21世紀從大國走向強國將面臨的腦與認知、人口與健康、社會與經濟發展中的各種難題和瓶頸，是我們的戰略目標。這里面包括闡明智力與思維的腦機制，延緩衰老，防止各種神經和精神性疾病，以及我們能夠發展出具有腦風格的人工智能和神經計算系統，以及老齡化、兒童教育等等方面的問題。
據說今年也許明年就會推出中國的腦計劃。這個中國腦計劃在座的所有老師、同學可能在不同場合都有所了解，就是“一體兩翼”，大家可以看到腦認知原理是非常重要的基礎，我們最終服務的目標是人口健康與和諧社會，以及產業發展與國家安全。
另外，在IBM公司組織的一次研討會上，我用這張圖做了一個結束，這張圖也反映了我對整個領域的認識。要研究認知計算，我們毫無疑問要研究人腦的機理，同時神經生理學、認知心理學、計算建模的結合，加上充分利用好大數據，我們有可能真正實現認知計算機。
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