II 表征與動力學

II Representation and Dynamics

3 Theories of Representation

https://uberty.org/wp-content/uploads/2015/03/Anthony-Chemero-Radical-Embodied-Cognitive-Science-Bradford-Books-2009.pdf

本章核心目標

在承認“激進具身認知科學”（RECS）旨在解釋無表征的認知的前提下，本章主動“讓步”：援引并檢驗主流表征理論，以回答一個關(guān)鍵質(zhì)疑——

“即便RECS模型未自稱使用表征，其內(nèi)部機制是否事實上已滿足某類表征定義？”

作者策略是：
① 呈現(xiàn)幾種具影響力的表征理論（尤其是傳統(tǒng)目的論與解耦導向型）；
② 用耦合振蕩器模型作為統(tǒng)一分析工具，檢驗各理論如何“覆蓋”具身/動力學模型；
③ 論證：傳統(tǒng)表征理論過于寬松（將追蹤亦計為表征），而強解耦理論又過于嚴苛（僅登記才算表征），二者皆不適合作為評判RECS的基準；
④ 最終主張：密立根式目的論表征觀（Millikan-style）是當前最穩(wěn)健的起點——但其寬松性恰恰暴露了“是否含表征”之爭的術(shù)語陷阱，從而為后續(xù)章節(jié)（4–5）轉(zhuǎn)向解釋性效用（explanatory value）而非“存在與否”的論辯做好鋪墊。

二、關(guān)鍵概念辨析：解耦 ≠ 目標缺席

作者強調(diào)一常被混淆的區(qū)分（3.1.1節(jié)）：

→ 用振蕩器模型可嚴格區(qū)分二者：

• 弛豫振蕩器：不可解耦，目標永在場；

• 帶延遲振蕩器（仿真器）：可解耦（毫秒級），但目標（身體）未缺席；

• 自適應(yīng)振蕩器：可解耦 + 目標可缺席（節(jié)拍中斷后仍維持）。

作者肯定Grush貢獻，但指出其作為“基礎(chǔ)表征理論”的兩大硬傷：

1. 對象錯位：
   所有神經(jīng)仿真器案例（丘奇蘭、韋伯等）均表征身體狀態(tài)（如手臂位置），而非外部環(huán)境。
   → 違背表征理論傳統(tǒng)：表征應(yīng)關(guān)乎世界（world-involving），而非僅內(nèi)感受。

2. 隱性笛卡爾主義：
   將CNS視為“心智”，身體+環(huán)境視為“世界”，實質(zhì)復辟了RECS所反對的身心二元割裂。
   → 與具身認知根本立場（認知必然延伸至腦–身–環(huán)境耦合）相沖突。

→ 結(jié)論：仿真器或是傳統(tǒng)表征的一個子類（具短暫解耦能力），但非表征的“基礎(chǔ)情形”。

四、對強解耦（登記）的實踐性質(zhì)疑

• 自適應(yīng)振蕩器雖能實現(xiàn)“登記式”表征（如維持缺席節(jié)拍），但：

• • 技術(shù)上復雜（需相位/頻率適應(yīng) + 動態(tài)置信窗）；

  • 認知上非普遍（爵士史表明：多數(shù)人難維持隱性節(jié)拍）；

• 將如此高階能力作為 表征的門檻 ，實為“ 要求過高 ”（too strong）——
  → 會導致連青蛙追蹤蒼蠅這類基礎(chǔ)適應(yīng)行為都無法稱為“表征”，顯然反直覺。

• 并非因其“正確”，而因其：
  ? 歷史厚重、學界共識廣；
  ? 允許弛豫振蕩器等簡單機制為表征 → 便于檢驗RECS模型是否“隱含表征” ；
  ? 其寬松性恰恰暴露： “是否含表征”爭論易淪為術(shù)語游戲 （如黑格爾式重新定義）。

→ 故后續(xù)章節(jié)（4–5）將不再糾纏“某模型是否含表征”，而轉(zhuǎn)向核心問題：

即便某成分可被稱作‘表征’，訴諸它是否在解釋中提供了不可替代的因果/規(guī)范性說明力？ ——即：表征在解釋中是否不可或缺（indispensable）？

• 承上：回應(yīng)第2章末關(guān)于“RECS模型實則隱含表征”的批評（如Markman & Dietrich）；
• 啟下：為第4章（表征的解釋必要性）與第5章（動力學模型的非表征解釋力）提供

理論武器與分析框架 ；

• 方法論示范：以耦合振蕩器為“理論探針”，統(tǒng)一檢驗不同表征觀的覆蓋力——此亦為第5章詳細展開“認知動力學建?！钡匿亯|。

3 表征理論

本書第二部分（即第3、4、5章）旨在闡明：何為激進具身認知科學（radical embodied cognitive science），尤其是如何在不訴諸表征的前提下解釋認知。我的進路是：首先提出一種傳統(tǒng)表征理論（該理論歷史悠久，且其基本形式為眾多哲學家所認可），繼而論證：即便是那些號稱“非表征性、具身化、嵌入式”的認知模型，其內(nèi)部成分依此傳統(tǒng)理論亦可被稱作‘表征’。這一發(fā)現(xiàn)如今已不似我早年提出類似主張時（Chemero 1998a）那般令人驚訝。近期，Markman 與 Dietrich 更進一步主張：此類傳統(tǒng)表征理論的易用性，足以促成認知科學的統(tǒng)一——甚至將所謂“激進具身認知科學”也納入表征主義與計算主義的旗幟之下。然而，我提出此類主張的用意恰恰與之相反：它恰恰表明——傳統(tǒng)表征理論在關(guān)于表征解釋價值的論爭中，并無特別助益。激進具身認知科學家必須轉(zhuǎn)而重構(gòu)論辯的框架。

本章有兩個目標：
第一，探討表征應(yīng)發(fā)揮何種功能，并比較不同理論解釋其如何實現(xiàn)此功能的方式。此比較將部分借助耦合振蕩器（coupled oscillators）展開：我將為所述每種表征理論，描述一類滿足其要求的耦合振蕩器。
何以選用耦合振蕩器？理由有三：
① 神經(jīng)元、神經(jīng)元集群及腦區(qū)本身皆為振蕩器（除其他屬性外）——故振蕩器是表征載體（representational vehicles）的理想候選；
② 利用耦合振蕩器解釋行為，長期以來正是激進具身認知科學家的策略；
→ 因此，若能將表征理論應(yīng)用于振蕩器，即可展示：只需稍加努力，表征概念便能深入激進具身認知領(lǐng)域多遠；
③ 除為某種表征觀提供論證外，本章亦將逐步引導讀者熟悉耦合振蕩器模型——此即本章第二目標，而該類模型將在第5章扮演關(guān)鍵角色。

本章自身亦呈振蕩結(jié)構(gòu)：交替闡述不同表征觀及其對應(yīng)的振蕩器類型。但首先需作些鋪墊。

3.1 鋪墊與振蕩器

我將比較四類（組）關(guān)于“何為表征”的不同觀點。其中，我將支持一種基于露絲·密立根（Ruth Millikan）（亦為Bechtel 1998與Rowlands 20061所采納）的表征理論。此外，我還將考察Markman 與 Dietrich（2000a）提出的定義，以及兩種以解耦（decoupling）：布萊恩·坎特韋爾·史密斯（Brian Cantwell Smith, 1996）的登記理論（theory of registration），以及里克·格魯什（Rick Grush, 1997, 2004）的仿真器表征理論（emulator theory of representation）。最終我將論證：出于不同理由，基于解耦的表征定義均不恰當。

3.1.1 速查術(shù)語表
為便于討論，先引入表征 R與其目標（target）T之間三種可能關(guān)系：

• 持續(xù)因果接觸

  （constant causal contact）：
  當且僅當 R 在系統(tǒng)中存在時， T 正在引起 R ；

• 可解耦性

  （decouplable）：
  R 至少在某些時候，可在 不與目標 T處于因果接觸 的狀態(tài)下，履行其系統(tǒng)功能；

• 目標缺席

  （absent）：
  當表征 R 存在于系統(tǒng)中時，其目標 T 不產(chǎn)生任何局部因果效應(yīng) 。（例如，我祖母與數(shù)字3在此意義上均屬“缺席”。）

需注意：可解耦表征與缺席目標之表征，均屬無需與目標持續(xù)因果接觸的表征類型；但二者并不等同。例如：當我閉眼30秒，對書桌物品的表征（若存在）雖暫不受其因果影響，但這些物品并未“缺席”。我將指出：人們常誤將“可解耦性”等同于“表征缺席目標”——而實際上，前者是后者的必要但不充分條件。我亦將運用耦合振蕩器模型論證：此區(qū)分絕非無實質(zhì)差異的空泛之別。

3.1.2 耦合振蕩器基礎(chǔ)

此處討論2將以動力學術(shù)語展開：我將為每種表征定義，提供一類耦合振蕩器作為范例。耦合振蕩器曾被提議作為多種認知任務(wù)的表征機制：

• McAuley（1996）與Large & Kolen（1994）提出 節(jié)律知覺理論 ，以振蕩器表征事件的相對時序（亦見Semjen & Ivry 2001）；

• Jones & Boltz（1989）提出 注意理論 ，以振蕩器表征任務(wù)中時間結(jié)構(gòu)的層級；

• 甚至非時間性任務(wù)如 視覺特征綁定 ，亦曾以振蕩器為底層表征載體建模（Singer & Gray 1995）。

此外，耦合振蕩器亦是認知科學中反表征主義動力系統(tǒng)運動的基石：Kugler, Kelso & Turvey（1980）率先引入耦合振蕩器，以吉布森（1979）術(shù)語解釋“行動何以規(guī)則卻不需調(diào)控”；Kelso & Engstr?m（2006）更稱振蕩為“一切行為的動力學原型”（a dynamical archetype of all behavior）（153頁）。

兩類受生物啟發(fā)的振蕩器常用于認知與腦建模：
① 電學/神經(jīng)啟發(fā)類：
多種神經(jīng)元動作電位模型（Fitzhugh 1961；Nagumo, Arimoto & Yoshigawa 1962；Morris & LeCar 1981）屬弛豫振蕩器（relaxation oscillators）——其緩慢累積電壓后驟然放電，“弛豫”釋放能量。此類振蕩器易與自身或節(jié)律輸入同步；但作為表征載體，其問題在于：無法在因果刺激缺席時維持對目標的表征。換言之，其目標不能“缺席”。我將在下文論證：這并不意味著表征與目標必須持續(xù)因果耦合。

② 物理系統(tǒng)啟發(fā)類（如質(zhì)量–彈簧系統(tǒng)）：
此類模型因質(zhì)量賦予的慣性，難以如弛豫振蕩器般迅速同步節(jié)律信號——慣性使其軌跡不易隨信號改變。Kelso & Engstr?m（2006）稱其具有內(nèi)稟動力學（intrinsic dynamics）。質(zhì)量–彈簧振蕩器已被用于建模多種認知任務(wù)（尤以含運動控制成分者為主）：

• Thelen & Smith（1994）用其建模嬰兒踢腿、踏步與抓取的發(fā)展；

• Sch?ner & Kelso（1988b）用其建模Haken, Kelso & Bunz（1985）所研究的“手指擺動”運動控制任務(wù)。3

③ 混合模型：
亦存在難以歸入上述任一類別的混合模型——它們汲取弛豫（電學）系統(tǒng)與物理（質(zhì)量–彈簧）系統(tǒng)的各自優(yōu)勢。例如：
McAuley（1996）、Large & Kolen（1994）、Large & Jones（1999）的節(jié)律知覺模型所用自適應(yīng)振蕩器（adaptive oscillators）：

• 如弛豫振蕩器般 快速同步輸入信號 ；

• 又具類慣性機制，使其即便信號消失亦能“ 保持節(jié)拍 ”（keep the beat）。
  → 然而，此類混合振蕩器在大規(guī)模耦合時 穩(wěn)定性遜于弛豫振蕩器 （Eck, Gasser & Port 2000），且 既無生理亦無神經(jīng)可行性 。?

本章余下部分，將運用上述各類振蕩器，分別例示不同表征理論。

3.2 一種心理表征理論

心理表征是理論實體（theoretical entities），正如福多的舅舅威爾弗里德（Sellars）所堅持的那樣（Fodor 1983；Sellars 1956）。也就是說，正如我們?yōu)榱私忉屘煳膶W觀測而設(shè)定（posit）暗物質(zhì)，我們?yōu)榱私忉屩悄芑蜻m應(yīng)性行為的觀測而設(shè)定心理表征。因此，心理表征是行為解釋的組成部分；其存在性由訴諸它們的解釋之成功而得到確證（vindicated），其被提出的屬性亦由該成功而得到證實（confirmed）?。

心理表征在適應(yīng)性行為解釋中的作用，是作為具有因果效力（causally potent）的信息載體（information-carrying vehicles）。表征在行為主體的因果經(jīng)濟（causal economy）中扮演角色；又因其承載關(guān)于環(huán)境的信息，使其所引發(fā)的行為能與環(huán)境相適配。

由于表征被設(shè)定為理論實體，且其解釋力正源于其所承載的信息，一種表征理論便需說明：行為主體內(nèi)部的某物如何能夠關(guān)涉（be about）；如圖3.1所示。

以下便是一種傳統(tǒng)表征理論，略帶目的論色彩；它基于露絲·密立根（Ruth Millikan）的目的論表征理論（teleological theory of representations）（Millikan 1984, 1993）：

此定義在上述所描述并圖示于圖3.1的基本表征概念基礎(chǔ)上增添了幾處細節(jié)。圖3.2展示了：若一個系統(tǒng)要擁有表征，則還需具備哪些附加機制。由于“具有功能”關(guān)乎“具有特定歷史”，故該定義中的功能要求并未在圖中呈現(xiàn)。（請注意：在圖中，因果關(guān)系以實線箭頭表示，語義關(guān)系以虛線箭頭表示。）

如上所述，此定義是露絲·密立根目的論內(nèi)容理論（Millikan 1984）的一個版本。鑒于已有大量文獻論述密立根的觀點，我將不花太多篇幅詳述此定義。不過，我將簡要指出其若干特征：

第一，如前所述，因它要求表征必須具有功能，故它是目的論的（teleological）（R2），因而明確具有規(guī)范性（normative）。

第二，它要求表征須在生產(chǎn)與消費裝置的語境中發(fā)揮作用（R1）。

第三，它內(nèi)建了對誤表征（misrepresentation）的解釋機制。由于表征的內(nèi)容由其功能以及表征生產(chǎn)者與消費者的特性共同決定，因此即便生產(chǎn)者、消費者或表征本身運作失常，其內(nèi)容仍保持不變。即：正如精子的功能是使卵子受精——盡管成功完成此功能的精子數(shù)量微乎其微；同樣，代表“此處有雞”的符號之功能亦不會改變——即便該符號被錯誤地生成或使用。

第四，它要求表征必須是一個表征系統(tǒng)（system of representations）的一部分（R3）。因此，沒有任何事物僅能表征單一（一個）環(huán)境情境。但需注意，這并不排除例如“特征檢測器”的可能性。當一個水平線檢測器開啟時，它可能代表“此處此刻有一條水平線”，其中“此處”與“此刻”具有不同的指稱對象。

第五，它要求我們遵循密立根（1984）的觀點：在確定表征內(nèi)容時，應(yīng)聚焦于表征消費者——表征的內(nèi)容即是：為使表征消費者所引發(fā)的行為具有適應(yīng)性，世界應(yīng)當具有的狀態(tài)（R2）。

第六，在符合該表征理論標準的事物中，包括密立根所稱的“pushmi-pullyu 表征”，或安迪·克拉克（Andy Clark, 1997）所稱的“行動導向型表征”（action-oriented representations）。如第2章所述，這類表征正是表征主義具身認知科學中通常所援引的類型。

那么，這種基于密立根的表征理論，在哪些方面與其他可用理論相似或不同？在接下來的幾節(jié)中，我將將其與若干其他曾用于分析具身化、嵌入式認知模型的理論進行比較。我將論證：剛剛描述的這一理論，就激進具身認知科學的目標而言，至少與其他表征理論一樣好，甚至更優(yōu)。

3.3 馬克曼與迪特里希論“內(nèi)部中介狀態(tài)”

如前所述多次，馬克曼與迪特里希在一系列論文中（2000a, b；Dietrich & Markman 2003）主張：認知科學家應(yīng)統(tǒng)一承認——對認知的解釋必須依賴表征。為此，他們勾勒出一種表征理論，并指出：所有認知模型中均可找到此類表征。其核心論點是：反表征主義根本行不通。（而本書的主旨，正在于指出他們此點實為錯誤。）

依馬克曼與迪特里希之見，系統(tǒng)中的表征即具備如下特性的內(nèi)部中介狀態(tài)（internal mediating states）：

依此觀點，含表征的最簡系統(tǒng)如圖3.3所示。請注意：這是一種相當寬松的表征理解。這恰恰是其用意所在——馬克曼與迪特里希力圖將所有激進具身認知科學家納入表征主義與計算主義的保護傘之下。其定義甚至比前述目的論定義限制更少，因它不要求目的論條件：中介狀態(tài)即便偶然成為系統(tǒng)一部分，亦可依馬克曼與迪特里希之見被稱作“表征”。

盡管如此，就此處目的而言，該定義與目的論定義實質(zhì)等價：二者在絕大多數(shù)情形下，對某系統(tǒng)是否含表征的判定完全一致。尤其二者均允許：即便某成分持續(xù)與其目標處于因果耦合，只要其屬于正常運作系統(tǒng)的一部分，即可計為表征。德雷茨克（Dretske 1981）、福多（Fodor 1990）、安妮·雅各布森（Anne Jacobson）的“亞里士多德式表征”（2003, 2008），以及威廉·拉姆齊（William Ramsey）近著中提出的兩類表征之一——“s-表征”（s-representations）（Ramsey 2007）?——其經(jīng)典表征理論亦作此允準。

鑒于上述諸家觀點趨同，此后我將統(tǒng)稱：凡將所有承載內(nèi)容的內(nèi)部狀態(tài)（即便不可與其目標解耦）皆稱為“表征”的理論，為傳統(tǒng)表征理論（traditional theories of representation）。

上述各類傳統(tǒng)表征定義，均可由同一振蕩器模型實現(xiàn)：即菲茨休–南云模擬神經(jīng)元（Fitzhugh-Nagumo simulated neuron）（Fitzhugh 1961；Nagumo et al. 1962）。該振蕩器是對霍奇金–赫胥黎（Hodgkin & Huxley 1952）神經(jīng)元動作電位模型的簡化。如前所述，菲茨休–南云振蕩器屬弛豫振蕩器一類：當輸入為電壓脈沖序列時，其放電將與脈沖同步；若脈沖具節(jié)律性，則該振蕩器亦同步并“隨節(jié)拍而動”（‘‘beats along’’），以自身脈沖與之齊發(fā)?；ヂ?lián)的此類振蕩器群體，能以反映輸入節(jié)律結(jié)構(gòu)的方式與節(jié)律性輸入耦合：網(wǎng)絡(luò)可區(qū)分弱拍與強拍，甚至可通過適當?shù)囊种菩赃B接表征休止符（represent rests）。

然而，一旦驅(qū)動刺激從網(wǎng)絡(luò)中移除，振蕩器即立即解耦，回歸靜息態(tài)。由此，它們無法與缺席的目標（absent target）保持耦合——事實上，它們僅對當下持續(xù)與其處于因果接觸之物作出反應(yīng)：即在時刻 t，僅響應(yīng) t 時刻呈現(xiàn)給它的輸入。

盡管如此，此類弛豫振蕩器顯然可在系統(tǒng)維持其與環(huán)境的適切關(guān)系中扮演關(guān)鍵角色。若在認知系統(tǒng)內(nèi)被恰當連接，它們即可被系統(tǒng)用于引導其行為使之與外部信號適配。事實上，弛豫振蕩器已被用于控制機械臂，使其隨外部節(jié)拍敲擊（見 Eck, Gasser & Port 2000）。此類智能、具身化行為，恰是表征本應(yīng)解釋的對象；它亦印證了如下表征定義的恰當性——即允許那些持續(xù)與其目標因果耦合的狀態(tài)亦被計為表征。換言之，這些弛豫振蕩器正是傳統(tǒng)表征理論理應(yīng)納入“表征”范疇的范例?！徊⒎潜娙私哉J同此點。

3.4 可靠在場性與可解耦性

約翰·豪格蘭德（John Haugeland）的《表征屬類》（“Representational Genera”, 1991）已成為認知科學哲學中討論表征的標桿文獻，盡管其二十七頁中僅有兩頁泛論表征。安迪·克拉克（Andy Clark, 1997）對此定義作了精當概括：一系統(tǒng)僅當滿足如下條件，方可稱其“使用表征”：

它必須協(xié)調(diào)自身行為以應(yīng)對那些并非始終‘可靠地呈現(xiàn)于系統(tǒng)’（reliably present to the system）的環(huán)境特征； 它通過讓某種“替代物”（something else）為之“代行”（stand in）并引導行為，以應(yīng)對上述情形； 此“替代物”乃一更普遍表征圖式之組成部分，該圖式使“代行”得以系統(tǒng)性發(fā)生，并容許一系列相關(guān)狀態(tài)的存在。（Clark 1997, 144；亦見 Haugeland 1991；Wheeler 2005；Clark 2008）

依此定義，表征即為此類系統(tǒng)中起“替代”（stand-in）作用之物。然此表述本身允許多種詮釋。尤需注意：豪格蘭德未對“可靠地呈現(xiàn)于系統(tǒng)”（reliably present to the system）一語作分析——他本意僅為“幾句教條式、粗略的評述”（1991, 62）。事實上，對該短語至少存在兩種不同理解，從而導向兩種不同表征觀：

• 強版本

  ：常被歸于豪格蘭德（Clark & Toribio 1994；Clark 1997），并為 布萊恩·坎特韋爾·史密斯 （Brian Cantwell Smith, 1996）所明確認可；

• 弱版本

  ：體現(xiàn)于 里克·格魯什的仿真器表征理論 （Grush’s emulator theory of representation）（Grush 1997, 2004；Clark & Grush 1999）。

遺憾的是，人們通常未能覺察豪格蘭德（1991）定義之強、弱解讀間的實質(zhì)性差異。

3.4.1 強解耦性：登記

在《存在于此》（Being There）中，安迪·克拉克聲稱：豪格蘭德定義要求他（克拉克）所稱的“解耦性”（decouplability），他將其定義為：“在環(huán)境特征[被表征者]缺席時，仍能利用內(nèi)部狀態(tài)引導行為的能力”（1997, 144）。他將豪格蘭德“并非始終可靠在場”的表述解讀為：要求高層推理能力，即解決“表征饑渴型問題”的能力。

適應(yīng)性掛鉤（Adaptive hookup）因此逐漸過渡至真正的內(nèi)部表征，隨著掛鉤的復雜性與系統(tǒng)性增加。在此連續(xù)譜的遠端，我們發(fā)現(xiàn)豪格蘭德筆下的生物體——它們能在其目標環(huán)境特征完全缺席的情況下部署內(nèi)部編碼。此類生物體是其世界的最明顯表征者，亦是唯一能進行復雜想象、離線反思與反事實推理者。需要此類能力方能解決的問題，即屬“表征饑渴型”，因它們似乎在呼吁使用內(nèi)部系統(tǒng)特征作為外部事態(tài)的“代用品”。（Clark 1997, 147）

我將稱此種對豪格蘭德“并非始終可靠在場”的解讀為“強解耦性”（strong decouplability）。強解耦性要求：表征 R與其目標 T不處于持續(xù)因果接觸，且目標 T可能缺席。克拉克拒絕將強解耦性視為某物成為表征的必要條件。以大鼠后頂葉皮層神經(jīng)元群為例，克拉克論證道：存在一些可恰當?shù)胤Q為“表征性”的系統(tǒng)，卻永遠無法從其所承載信息之對象上解耦。這些神經(jīng)元復合體攜帶關(guān)于大鼠頭部位置的信息，但并無理由認為“這些神經(jīng)元可在缺乏來自大鼠身體本體感受信號的持續(xù)流時仍發(fā)揮作用”（同上，145）。因此，在《存在于此》一書中至少，克拉克同意傳統(tǒng)表征理論：即便某物僅在其與所表征對象耦合時方可運作，它仍可是一種表征。

結(jié)果表明，克拉克對豪格蘭德“并非始終可靠在場”的解讀——即強解耦性——被豪格蘭德本人斥為過于排他。? 我愿主張：他（及克拉克）是對的。此定義過于排他。認知科學中關(guān)注表征角色之爭的人，是否真持此觀點：強解耦性是成為表征的必要條件？
是的：布萊恩·坎特韋爾·史密斯（Brian Cantwell Smith, 1996）如此主張，并自認與豪格蘭德立場一致。史密斯所稱“登記”（registration）的理論，乃一種整合了表征與本體論的理論；但就當前目的而言，我們可僅視其為一種表征理論。史密斯將“登記”與“有效追蹤”（effective tracking）相區(qū)分。我們可在“青蛙追蹤飛過蒼蠅”的經(jīng)典例子中看到有效追蹤。依物理情境而言，史密斯指出：我們面對的是一個從蒼蠅延伸至青蛙的持續(xù)運動擾動柱。此柱狀擾動僅為“一件事物”，在物理意義上不可分割為青蛙、蒼蠅及中間大氣。當青蛙以此方式追蹤蒼蠅時，青蛙與蒼蠅在極強意義上彼此耦合：它們并不分離。對我們目的而言的關(guān)鍵在于：追蹤是一種主體與對象間持續(xù)因果連接的事態(tài)。

史密斯主張，這無需被稱為“表征”。我們可見，在有效追蹤中，代理者任何可被稱作“表征”的內(nèi)部部分，均持續(xù)與其目標因果耦合。事實上，依據(jù)傳統(tǒng)表征定義，這些部分即屬表征。

然而，在“登記”中，代理者必須潛在地可與所登記之物斷開連接，且是以一種極強的方式。首先，代理者必須能夠在恒常因果連接被中斷時，仍繼續(xù)追蹤對象。青蛙，即，必須能夠在反射光被（暫時）遮蔽時，仍繼續(xù)追蹤蒼蠅。據(jù)我所知，青蛙或許無此能力，且確實難以想象在一只青蛙與一只蒼蠅之間、在舌可觸及距離內(nèi)，會有什么東西介入。但這種“無效追蹤”（noneffective tracking）在動物界警覺行為中實屬常態(tài)。筑巢鳥不會因狐貍暫時藏于巖石后而丟失對其蹤跡。然而，無效追蹤本身不足以構(gòu)成“登記”。事實上，僅憑因果連接與慣性即可完成無效追蹤。（頭部的慣性使其保持朝向原方向運動，而鳥眼則捕捉到不再被巖石遮擋的光線。）在“登記”中，尚有進一步的疏離與抽象化（distancing and abstraction）。它要求脫離（detachment）——主體必須“放手”（let go）于對象，停止追蹤它（即使無效地追蹤）。此處之差異，類似于：知道你的侄女將從桌子另一側(cè)走出，與知道你直到下個感恩節(jié)前都再也見不到她。后者要求抽象化（abstraction）——主體必須忽略對象諸多細節(jié)方能維持對其追蹤。當你有效或無效地追蹤你的侄女時，你與她的每一個細節(jié)皆耦合：每一顆雀斑、每一根頭發(fā)、每一道衣褶皆與你的頭部和眼睛同步運動。當此物理連接斷裂，而你“登記”她時，你便失去或抽象掉許多此類細節(jié)。據(jù)史密斯所言，唯獨在此處，才有所謂“值得稱為表征”的事物。

正是在此種抽象化中，我們方得見史密斯理解與“表征可與目標持續(xù)因果耦合”之理解間的巨大鴻溝。在“登記”中，代理者所登記的不僅是一個“瞬時目標”，而是一個在時間上延展的實體——一個日后可被重新識別的實體。史密斯通過比較“有效追蹤”與“無效追蹤”期間代理者與環(huán)境對象間的“點對點關(guān)聯(lián)”，來闡明此點。在有效追蹤中，有效連接存在于“瞬時代理者”與“瞬時對象”之間。而在“登記”中，代理者登記的是一個具有歷史與未來的持久對象。

當然，這本身就是“抽象化與細節(jié)刪減”要點的一部分：不可能表征對象的所有細節(jié)，且無論如何，下次該對象出現(xiàn)時，也未必所有細節(jié)均會再現(xiàn)。因此，“登記”需相當復雜的機制。它要求一種穩(wěn)定、可斷開的內(nèi)部狀態(tài)——該狀態(tài)能維持其“關(guān)乎某一特定目標”的身份，即便該目標在時空上遙遠，之后亦可重新施加于該目標。故而，史密斯的“登記”理論，部分而言，即為一種前述所謂“強解耦性”的表征理論。?

我們可通過再次審視耦合振蕩器模型，來例示“強解耦性”（如史密斯理論所示）與傳統(tǒng)表征理論之間的差異。如前所述，一個相對簡單的弛豫振蕩器已能滿足傳統(tǒng)表征概念的要求。然而，若要表征環(huán)境中缺席的特征，則需更為復雜的自適應(yīng)振蕩器（adaptive oscillators）。自適應(yīng)振蕩器是混合型振蕩器，可實時跟隨節(jié)奏刺激——類似隨音樂拍打腳部的任務(wù)。事實上，自適應(yīng)振蕩器已被證明可跟隨嘈雜的節(jié)奏信號，例如真實人類鼓手演奏或人類語音中的節(jié)奏（McCauley 1996）。它們之所以成功，是因其汲取了質(zhì)量–彈簧振蕩器與弛豫振蕩器兩者的優(yōu)良特性。

使自適應(yīng)振蕩器成功的混合化設(shè)計，最重要的三個方面是：相位適應(yīng)（phase adaptation）、置信度評分（confidence rating）與頻率適應(yīng)（frequency adaptation）。

相位適應(yīng)：自適應(yīng)振蕩器可瞬間調(diào)整其相位以匹配輸入信號的能量。當脈沖輸入強度“足夠響亮”（大于某閾值）時，振蕩器立即將其相位重置為零。由此，自適應(yīng)振蕩器如同弛豫振蕩器一般，能即時響應(yīng)刺激；但不同于鐘擺或其他質(zhì)量–彈簧振蕩器——后者因慣性而禁止此類瞬時相位重置。

頻率適應(yīng)（Frequency adaptation）被演奏的音樂與口語（即自適應(yīng)振蕩器設(shè)計所追蹤的兩類信號）持續(xù)地加速與減速。這對僅具相位適應(yīng)（phase-adapting）能力的簡單振蕩器構(gòu)成難題：若輸入信號頻率與振蕩器固有諧振頻率不完全匹配，振蕩器將不斷發(fā)生相位重置。該問題通過使振蕩器具備調(diào)節(jié)其諧振頻率以匹配輸入頻率的能力得以解決——即依據(jù)相位重置發(fā)生時振蕩器所處的相位周期位置，相應(yīng)加速或減速振蕩器。換言之，自適應(yīng)振蕩器表現(xiàn)得像一個具有強偏好頻率的質(zhì)量–彈簧振蕩器，而全然不像弛豫振蕩器——后者并無偏好頻率。這正體現(xiàn)了自適應(yīng)振蕩器的混合特性：

• 相位適應(yīng) 通過弛豫振蕩器式機制實現(xiàn)；
• 頻率適應(yīng) 則通過可調(diào)諧的質(zhì)量–彈簧機制實現(xiàn)。

該振蕩器具有一調(diào)諧函數(shù)：若相位重置持續(xù)發(fā)生在節(jié)拍之后，則加速振蕩器；若持續(xù)發(fā)生在節(jié)拍之前，則減速之。

置信度評分（Confidence rating）相位耦合與頻率耦合使自適應(yīng)振蕩器能追蹤多種不同頻率的節(jié)拍，但僅此尚不足以使其表征缺席的節(jié)拍。節(jié)拍追蹤振蕩器始終對足夠響亮的輸入敏感。當追蹤?quán)须s的真實信號（如現(xiàn)場鼓點或語音）時，此特性反成問題——因節(jié)拍追蹤要求忽略大多數(shù)聲音，以避免持續(xù)相位重置。其直覺是：一旦振蕩器“找到節(jié)拍”（‘‘found the beat’’），應(yīng)使其相位重置變得相對困難。（類比：你隨節(jié)拍敲擊，即便旋律與背景噪聲常更響亮。）

此問題通過添加一個以相位零點為中心的相依窗口（phase-dependent window）加以解決。當振蕩器對其已鎖定強拍（downbeat）的置信度越來越高時，它會收窄此窗口（頗似戴上眼罩，以免被外圍事件分心），并對輸入進行濾波。此時，響度本身已不足以引發(fā)相位重置——現(xiàn)要求：強信號必須恰好發(fā)生于振蕩器注意窗口的中心。

此類自適應(yīng)振蕩器可用作表征——例如驅(qū)動需隨節(jié)律信號敲擊的機械臂。隨時間推移，振蕩器的相位與頻率經(jīng)調(diào)諧，使其匹配節(jié)律信號的節(jié)拍；與此同時，其窗口亦由與信號的交互而調(diào)整、收窄，確保節(jié)拍（當其存在時）總落入窗口之內(nèi)。振蕩器遂可驅(qū)動機械臂同步敲擊。由于自適應(yīng)振蕩器具備質(zhì)量–彈簧屬性，其慣性（momentum）可使其在節(jié)律信號消失后繼續(xù)敲擊。這意味著：自適應(yīng)振蕩器能表征那些與之強解耦（strongly decoupled）的現(xiàn)象——即能表征缺席的節(jié)拍。

還需注意：窗口機制即是一種抽象化（abstraction）。窗口收窄后，振蕩器僅預期節(jié)拍在極精確時刻出現(xiàn)，并對窗口外發(fā)生的節(jié)拍無響應(yīng)。在窗口內(nèi)，無需物理上完全相同的信號——只要信號足夠響亮、且時間足夠接近即可?！?正如你仍能認出侄子，盡管他雀斑更少、換了件襯衫；具備自適應(yīng)振蕩器的系統(tǒng)，亦會將落入其窗口的物理上非同一的信號，識別為“同一個節(jié)拍”。

由此，自適應(yīng)振蕩器實現(xiàn)了史密斯所謂“登記”（registration）：

• 它能引導行為以適配 缺席的信號 ；

• 且其方式正依賴于—— 忽略輸入信息，轉(zhuǎn)而依靠自身內(nèi)部狀態(tài) 。

構(gòu)建具備此能力的自適應(yīng)振蕩器，無疑是認知科學中一項令人印象深刻的成就，可顯著推進我們對高階節(jié)律行為的理解。然此類能力似過于復雜，難以為心理表征的基礎(chǔ)情形（base case）。事實上，許多人類個體并不具備此能力：爵士樂史表明，不少人難以“登記”缺席節(jié)拍。比爾·埃文斯三重奏（Bill Evans Trio）的錄音（如1961年《周日 Village Vanguard 現(xiàn)場》）之所以具有革命性，正在于：每首曲子確立節(jié)拍后，三重奏中無人被指定為節(jié)拍維持者——節(jié)拍僅隱含存在，每位成員皆在演奏中尊重它，卻無人實際奏出它。此音樂在1960年代初被視作革命性且令眾多聽眾困惑，恰恰凸顯了“維持對缺席節(jié)拍的表征”之困難。

此點正是克拉克（1997）所意識到的：強解耦性（strong decouplability）作為心理表征的基礎(chǔ)情形，要求過高。

3.4.2 弱解讀：仿真器

意識到強解耦性（strong decouplability）要求過高，人們或許會轉(zhuǎn)而尋求一種表征理論——其基礎(chǔ)情形介于史密斯的“登記”（registration）與更寬松的傳統(tǒng)表征之間：該理論應(yīng)具神經(jīng)可行性、限制不過嚴（有別于“登記”），又能尊重如下直覺——即表征對象可能并非可靠在場（有別于傳統(tǒng)理論）。里克·格魯什（Rick Grush）的仿真器表征理論（emulation theory of representation）（Grush 1997, 2004）正旨在成為這樣一種理論。

仿真器（emulators）試圖捕捉這樣一種直覺：若某物要被視為表征，則其必須能與其所表征者解耦（decoupled）。事實上，格魯什宣稱其理論可使我們免于傳統(tǒng)表征理論所帶來的混淆——后者將單純的呈現(xiàn)（presentations）也誤作表征?！俺尸F(xiàn)”指那些持續(xù)與其目標處于因果連接的、承載內(nèi)容的內(nèi)部狀態(tài)（internal contentful states）。格魯什主張：一狀態(tài)要成為表征，必須具備可解耦性（decouplable）。他將仿真器（emulators）視為具備可解耦表征的最基礎(chǔ)系統(tǒng)。

仿真器是系統(tǒng)內(nèi)部的一種機制：它接收關(guān)于系統(tǒng)當前狀態(tài)的信息，并輸出對系統(tǒng)下一狀態(tài)的預測。它是一種系統(tǒng)行為的“前向模型”（forward model）。

以格魯什所舉之例——熟練的伸手抓取（skilled reaching）——說明：
手臂與手朝某物體移動，依賴大腦接收并響應(yīng)關(guān)于其位置與軌跡的一系列視覺與本體感受反饋。但有時，受限于神經(jīng)系統(tǒng)的固有速度，所需反饋的時效性（required more quickly than it is available）。在此類情境中，仿真至關(guān)重要。此處的仿真器可將手臂與手的當前位置及其運動方向作為輸入，輸出一種模擬反饋（mock feedback），在真實反饋抵達前，即對臂手的位置與軌跡作出預測；該模擬反饋繼而被用于控制抓取動作。?
圖3.4展示了格魯什的仿真器表征理論。

格魯什聲稱，仿真是重要的，因其構(gòu)成真正內(nèi)部表征的最小情形——即可解耦的表征（representation that is decouplable）?？死俗畛踉艹狻翱山怦钚浴弊鳛楸碚鞯谋匾獥l件，但后來轉(zhuǎn)而認同1?。在一篇合著論文中，克拉克與格魯什指出：

“總之，我們主張：一生物僅當其系統(tǒng)內(nèi)可識別出某些特定狀態(tài)與/或過程——其功能角色在于充當可解耦的替代物，以代行某些可明確指認的**（通常為神經(jīng)外的）事態(tài)**——時，方使用‘十足的’內(nèi)部表征。我們認為，運動仿真回路（motor emulation circuitry）為此類條件的滿足，提供了一個清晰、最小且演化上可辯護的實例?！保–lark & Grush 1999, 8）

然而，同樣顯而易見的是：仿真器實際上并不構(gòu)成強解耦情形——它并不要求其所表征目標具有潛在的缺席性（potentially absent）。我們或許可在某種意義上說：一個控制熟練伸手動作的仿真器是“解耦”的——即在它接收輸入（手臂狀態(tài)、運動方向）與輸出結(jié)果（用于引導動作的模擬反饋）之間的短暫時間間隔內(nèi)，它并未直接接收來自其所表征對象的輸入；換言之，與真實本體感受反饋的定位點（在格魯什術(shù)語中僅為“呈現(xiàn)”）不同，仿真器與目標的連接并非持續(xù)不斷。

然此非強意義上的解耦——即“在所表征環(huán)境特征缺席時，仍能利用內(nèi)部狀態(tài)引導行為”的能力。盡管仿真器在數(shù)毫秒內(nèi)未接入本體感受輸入，其所控制的手臂及正在進行的動作絕無‘缺席’可言。事實上，仿真器遠未達到史密斯“登記”理論所要求的強解耦水平。像前述彈道式伸手仿真器這類簡單仿真器，實屬無效追蹤（noneffective tracking）的案例。我們既可從據(jù)稱存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中的仿真器實例觀察到這一點，亦可通過一個能實現(xiàn)基于仿真器控制的耦合振蕩器加以說明。

格魯什在其關(guān)于仿真理論的原始論文（Grush 1997）中，提供了非平凡的經(jīng)驗證據(jù)，表明人類CNS中確存有仿真器。他援引了整合了仿真器的神經(jīng)系統(tǒng)模型。此證據(jù)在格魯什后續(xù)工作（2004）、克拉克與格魯什（1999）、帕特里夏·丘奇蘭（Patricia Churchland, 2002）及芭芭拉·韋伯（Barbara Webb, 2004）的研究中進一步強化。丘奇蘭尤其提出了大量證據(jù)，支持她所謂“格魯什仿真器”（Grush emulators）在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不僅存在，且或為普遍存在。故極有可能：仿真器在神經(jīng)系統(tǒng)中無處不在，并在任何程度的、由感覺反饋預期所引導的行為控制中發(fā)揮作用。

然而必須清醒認識到：至少在上述文獻所描述的所有案例中，仿真器表征的目標均為動物身體的狀態(tài)。事實上，格魯什所描述的全部仿真案例，其目標皆為身體狀態(tài)。而顯然，在通常情形下，動物的身體絕不會‘缺席’。因此，盡管引導彈道式伸手的仿真器狀態(tài)可能短暫地與本體感受輸入流解耦，其狀態(tài)幾乎立即會被新的本體感受信息更新。這正符合史密斯所謂“無效追蹤”，與“登記”所特有的強解耦（真實疏離、抽象化）截然不同。

我們同樣可借耦合振蕩器闡明此點。試想：你邊與友人交談邊行走。此類情境下的步態(tài)，恰是既需仿真器、又需振蕩器的典型活動。振蕩器之所以關(guān)鍵，蓋因行走是一種協(xié)調(diào)的、節(jié)律性的活動，而振蕩器已被反復證明可有效建模此類行為（Kugler & Turvey 1987；Sch?ner & Kelso 1988a,b；Haken, Kelso & Bunz 1985；Kelso 1995；Kay, Saltzman & Kelso 1991；亦見第5章）。

要理解行走亦需仿真器，可設(shè)想：當你深陷交談時，一腳踏入一小坑中；或更佳例子：在黑暗中上樓，卻未察覺已抵達平臺。兩種情形下的踉蹌性質(zhì)清楚表明：你繼續(xù)以早于實際接收本體感受反饋的方式控制運動——即你的步態(tài)正由對地面接觸的預期所引導。

利用菲茨休–南云振蕩器（Fitzhugh-Nagumo oscillator）——即前文所述足以充當傳統(tǒng)（持續(xù)因果耦合）表征的振蕩器——即可輕松構(gòu)建適當?shù)姆抡嫫?。只需在菲茨休–南云振蕩器網(wǎng)絡(luò)中引入時間延遲，使網(wǎng)絡(luò)得以恰當?shù)乩帽倔w感受流中的“過時”（‘‘stale’’）信息。因運動具周期性，此延遲僅需通過測量本體感受流的變化速率，并以此估算腿部運動速度即可獲得。一旦確定延遲，該仿真器便能利用恰好一個腿部周期之前的信息，預測當前本體感受狀態(tài)——它因此成為足部與腿部狀態(tài)的前向模型（forward model）。

關(guān)于此類仿真振蕩器，尚有幾點需簡要說明：第一，在人工神經(jīng)元的“軸突”上添加時間延遲，易于實現(xiàn)且具神經(jīng)可行性；第二，盡管格魯什的范例通常涉及彈道式伸手，此振蕩器依格魯什理論標準，仍屬仿真器因而亦屬表征；第三，亦為當前目的最重要者：該仿真器系由與傳統(tǒng)（持續(xù)因果耦合）模型完全相同的振蕩器類型所實現(xiàn)。換言之，仿真器與格魯什堅稱應(yīng)稱作“單純呈現(xiàn)”（mere presentations）的傳統(tǒng)表征，實無顯著差異。仿真器與有效追蹤及傳統(tǒng)表征理論的相似度，遠高于其與強解耦及史密斯登記理論的相似度。

當然，這并非對格魯什仿真器理論作為認知科學貢獻的真正批評。仿真器實則更接近傳統(tǒng)表征、更類似“單純呈現(xiàn)”，遠超格魯什（及克拉克、丘奇蘭）修辭所暗示的程度。仿真器仍可能是傳統(tǒng)表征中一重要（且或廣泛神經(jīng)實現(xiàn)的）子類；它亦為布萊恩·史密斯關(guān)于“有效耦合”與“無效耦合”之區(qū)分如何實現(xiàn)，提供了極佳解釋。事實上，我前文已指出：無效耦合可由引導有效耦合的相同機制——加上慣性——共同實現(xiàn)，以維持眼或頭朝特定方向運動。顯而易見，帶延遲的振蕩器正發(fā)揮此作用：提供模擬反饋的延遲振蕩器，使腿與足即便在缺乏本體感受反饋時仍持續(xù)運動。

故重申：仿真器表征理論是一項優(yōu)秀且或極為重要的貢獻；格魯什將此觀念引入主流認知科學，值得嘉許。然上述一點仍令我們擔憂：將仿真器視為心理表征的基礎(chǔ)情形是否恰當？問題在于：格魯什、格魯什與克拉克、丘奇蘭所引證的所有潛在神經(jīng)仿真器案例，其仿真器所表征者皆為動物身體的部分，而非外部環(huán)境的部分。

重溫克拉克與格魯什（1999, 8）引文的部分內(nèi)容：“……可解耦的替代物，以代行某些可明確指認的**（通常為神經(jīng)外的）事態(tài)**”（格魯什關(guān)于仿真的著述中隨處可見類似表述）?！?strong>神經(jīng)外的”（extraneural）一詞并不意指‘身體之外’。格魯什（2003）明確采納的這種笛卡爾式極端主義——即將中樞神經(jīng)系統(tǒng)視為心智所在，而將其他一切（余下身體與物理環(huán)境）歸為“世界”——令人憂慮，原因有二：第一，一種將動物身體部分作為基礎(chǔ)案例的表征理論，實屬罕見，且全然違背哲學與認知科學傳統(tǒng)；（注意：圖3.4中甚至無需描繪代理者之外的環(huán)境。）第二，亦更為重要者：即便某人因某種緣由愿在此點上背離傳統(tǒng)，將心智封裝于中樞神經(jīng)系統(tǒng)之內(nèi)的做法，亦與認知科學中具身化、嵌入式運動的主旨相悖——后者的核心目標，正在于擺脫早期認知科學的笛卡爾主義，并承認認知必然是具身的。

基于此二理由，仿真器理論不適合作為最基本表征的理論。

3.5 小結(jié)

本章概覽了若干表征理論，并借由耦合振蕩器，初步介紹了動力學建模。本章要點可依布萊恩·史密斯（Brian Smith）對有效追蹤（effective tracking）、無效追蹤（noneffective tracking）與登記（registration）的三重區(qū)分加以總結(jié)：

• 在有效追蹤中，行為主體可能與其所追蹤之物持續(xù)處于因果耦合狀態(tài)。傳統(tǒng)表征理論（Millikan 1984, 1993；Fodor 1990；Dretske 1981；Bechtel 1998；Markman & Dietrich 2000a,b；Jacobson 2003, 2008；Rowlands 2006；Ramsey 2007）對表征的界定，使得那些僅在與環(huán)境對象持續(xù)因果連接時方能履行功能的主體組成部分，亦可被計為表征。

• 在無效追蹤中，行為主體即便遭遇短暫的因果連接中斷，仍能維持其與所追蹤環(huán)境對象的關(guān)聯(lián)。格魯什（Grush, 1997）所提出的、作為表征基礎(chǔ)案例的仿真器（emulators），正可用于彌合此類因果流中的短暫時隙。盡管伴隨諸多宣傳，仿真器表征實則與傳統(tǒng)表征差異極小——這一點可由下述事實證得：僅需對實現(xiàn)傳統(tǒng)表征的耦合振蕩器（即菲茨休–南云振蕩器）作微小改動，即可將其轉(zhuǎn)化為仿真器，使其即便在因果流中斷時仍維持與目標的連接。

此外，仿真器尚存一問題：在其基礎(chǔ)案例中，它們所表征的是行為主體自身的身體部分，而非外部環(huán)境。這導致動物大腦與身體–世界之間出現(xiàn)一道不可彌合的鴻溝。因此，盡管許多動物體內(nèi)可能存在仿真器，仿真器理論仍不適合作為最基本表征的理論。

• 最后，要對一對象實現(xiàn) 登記 ，行為主體必須能在該對象 顯著缺席之后重新識別它 。這要求主體擁有對該對象的表征，且該表征須兼具 抽象性 與 可重部署性 （redeployable）。實現(xiàn)此類表征的耦合振蕩器模型——即 自適應(yīng)振蕩器 ——與可實現(xiàn)追蹤的菲茨休–南云振蕩器 迥然不同 。

由此，我們面臨二擇：
其一為傳統(tǒng)表征理論，其界定或過于寬松；
其二為基于強解耦（strong decoupling）的新理論，其界定或過于嚴苛。

我以為：若采用后者——即更嚴苛的新定義——來論證非表征認知科學之合理性，將成問題。“依據(jù)我新定義的表征，這些系統(tǒng)皆無表征”之論，幾近第一章所詬病的黑格爾式論證——即允許激進具身認知科學家或其反對者通過重新定義術(shù)語來贏得論辯11。

故就本書目的而言，傳統(tǒng)觀點更為恰當；我將堅持第3.2節(jié)所述的密立根式進路（Millikan-style approach）。因此，后續(xù)章節(jié)將考察：若以該傳統(tǒng)表征理論審視認知科學中那些號稱“非表征”的模型，會得出何種后果。

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