早期人們對心智問題的研究，基本是內省的感悟，這個感悟構建的心理學獨立于物理世界之外，表現(xiàn)為物質和心靈的二元論。到了20世紀，行為主義開始流行，不講主觀感覺只重客觀行為，觀察人的外在表現(xiàn)和傾向，不在乎所謂的心理解釋。計算機發(fā)明后，特別是圖靈的工作，功能主義取代了行為主義，成為心靈和智能研究的主流。在功能主義旗幟下的計算主義，以實現(xiàn)功能的計算來窺探認知，至今仍是人工智能研究和認知科學的標準范式。
17世紀英國哲學家霍布斯說：“思想就是計算”。計算主義（computationalism）將認知過程理解為計算的過程，認為所謂心理狀態(tài)、心理活動和心理過程不過是智能系統(tǒng)的計算狀態(tài)、計算活動和計算過程，總之認知就是計算。這個認知計算主義稱為“心智的計算理論”（the Computational Theory of Mind）。它是廣義計算主義的最初領域，也稱為狹義計算主義。
計算主義接著進入生命鄰域。數(shù)學家電子計算機的構建師馮·諾依曼說：生命系統(tǒng)可以看作是一臺自動機，自動機包含程序與數(shù)據(jù)兩部分，依程序化的指令對數(shù)據(jù)進行信息處理。他提出了元胞自動機的概念，元胞依其周邊關系（輸入數(shù)據(jù)）按簡單的規(guī)則（程序），決定它下一步的命運（輸出數(shù)據(jù)）。程序是元胞個體生命存亡和繁衍的算法，元胞族的分布數(shù)據(jù)是對生命特征的描述，如同細胞族之于生物體。人們以此研究人工生命，對自然生命的理解有了新的視角，認為生命的本質，不是構成生命的物質材料，而是計算。基因科學的發(fā)展進一步豐富了計算主義的生命觀?；蚴巧锛毎械乃惴ǔ绦?，如同元胞自動機的程序一樣左右著生物的種類、形態(tài)和命運。信息、算法和計算成為理解生命本質的重要概念。
物理學，先驗地相信世界是按照一定規(guī)則運動的，用數(shù)學公式來表達其中的關系。因此計算可以揭示物理世界中各種形態(tài)的變化和性質。但是世間萬物并非都像鐘表一樣有著精細脆弱的結構，也難有天然系統(tǒng)像電子計算機一樣的集中串行計算，它們是怎么運作的？S．Wolfram系統(tǒng)地研究元胞自動機的狀態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)自然界許多復雜的形態(tài)，如雪花、巖石和葉子，都不難用元胞自動機的機制來生成，它們按照極為簡單的規(guī)則并行運算，世間萬象只是不同規(guī)則自動機的運行狀態(tài)。他將研究元胞自動機的成果寫了一本巨厚的書叫《一種新科學》，相信這將對物理、化學、生物和科學主流有著革命性的影響。物理學有些計算主義者，覺得時空是離散的，這個世界與其說是在連續(xù)時空下運行，不如說是無數(shù)的個體按照簡單規(guī)則，在時空晶格中計算的演化。有人認為宇宙是一個計算系統(tǒng)，信息是萬物之源，宇宙的歷史是不斷的量子計算過程，物質是宇宙計算機的硬件，宇宙的奧秘在于程序的密碼。
與過去只是冥想中哲學的猜測不同，現(xiàn)代計算機升級了思考者手中的紙與筆，給計算主義提供了一個萬用的工具，可供構建各種功能模型，在計算中考察狀態(tài)的變化。它讓我們可以窺探和理解基于物質之上的系統(tǒng)狀態(tài)和變化過程。許多過去難以探究的現(xiàn)象，也許不過是系統(tǒng)在簡單規(guī)則演化下，涌現(xiàn)出的宏觀性質。到了現(xiàn)代，計算已經(jīng)成為與實驗和理論三足鼎立，支撐著各種科學的理論基礎和研究方法，在哲學上成為了審視世界一種新的觀念。
生物和物理上的元胞自動機和人工神經(jīng)網(wǎng)絡，屬于聯(lián)結主義模型的計算。它們是最早被研究，現(xiàn)在已是人工智能研究的主流。但計算主義在上世紀很長時間，被稱為“經(jīng)典心智的計算理論（CCTM）”中的符號主義所主導。它建構在近代數(shù)理邏輯亮麗的研究基礎上，有著清晰的機理脈絡。它模仿人類的理性，以謂詞邏輯的運算和啟發(fā)式的搜尋，通過符號運算來獲得得機器的智能。這個基于邏輯推理和知識系統(tǒng)的智能研究路線，使得專家系統(tǒng)在70和80年代成為人工智能的代名詞，期許可以用之解讀心智。那時人們相信，理論上，只要有適當?shù)某绦颍嬎銠C就可以像人一樣地理性思考。實現(xiàn)具有人類智慧的機器，只是一個工程問題了。
80年代，當計算主義信心滿滿地研究智能、展望未來時，哲學家塞爾用“中文房間”思想實驗，提出質疑。塞爾形象地模擬專家系統(tǒng)的符號運算，說他不懂中文，躲在裝有許多中文字片的房間里，收到外面?zhèn)鱽碇形淖謼l，他只是按預訂的規(guī)則挑選對應的中文字片，作為回復，就給人一種能用中文思考的感覺。計算機也是如此，只是按規(guī)則搬弄字符，無論表現(xiàn)得多么神奇，其實都不會思考。
那時的AI是按照符號主義的思想來構建的，認為認知和思維的基本單元是符號，知識用符號依句法形成符號串表示為命題，認知是按形式邏輯處理符號串的過程，研究的工作是怎么最有效地搜索知識庫來求解。塞爾質疑心靈活動能夠通過這樣機械式的計算來描述。
他認為思考不是簡單的邏輯運算，必須由具有內在因果性的機制和意向性的動力來驅動。當問起，肉包與窩頭那樣更好吃時，中國人腦子里浮現(xiàn)出兩者的形象、香氣和味道，在喜好的意向驅動下，組織成語言作答。而專家系統(tǒng)和中文房間中的塞爾，都沒有對肉包和窩頭真切的感覺，只是分析句法，依搜索到最佳的字片回答。雖然惟妙惟肖，但談不上理解中文，更沒有思想。
專家系統(tǒng)的研究者認為，人類理性思考也不是按照塞爾所說方式進行的。當人們問起1+2等于幾，可能會想起一個蘋果和兩個蘋果，也可能是背誦答案。但是對更需要理性的問題，如問7×8時，則一定是按九九表作答?？茖W上的很多概念，比如原子、電磁波、基因、超越數(shù)，人們都沒有直接感性的經(jīng)驗，所有這類問題的回答，都是根據(jù)書本知識的記憶和推理來的。難道這樣的工作也談不上理解和思想？
然而，塞爾是哲學家，他關心的不是按照科學理論和邏輯推理所構造，那個被認為是客觀世界的科學認知。他關心是意識和思維，人的內心與外在環(huán)境的互動，這涉及的是語義內容的感知、思考過程的因果機制和在這之上的意向力驅動。
塞爾說：程序完全是在形式上的工作（語句形式的，syntactic）；人的思想則具有心理的內容（語義上的，semantics）；語句形式既非由語義內容構成，也不足以確定語義的內容；所以計算機程序下的操作不觸及語言的內涵，不構成思考，也不足以反映思想。
即使專家系統(tǒng)的知識庫，如同詞典一樣裝有對符號解釋的句子，人們綜合句法分析和自己經(jīng)驗可以解讀語義。但這只是對人類讀者而言是如此，計算機本身只是個形式推理的工具，對各種符號串依句法和邏輯規(guī)則下做符號運算，即使對知識庫中的解釋句子也是如此，機器不需要也不存在著理解，只是對符號串進行形式加工而已，機器的運作與這些符號串中的語義無關。
反駁者說，抽象的形式系統(tǒng)確實并非如此，但實現(xiàn)形式系統(tǒng)的機器卻與符號串中的內容有關。當回答理性問題時，人和機器在抽象意義下都是一個形式推理機器，只是實現(xiàn)其功能的具體系統(tǒng)不同而已。單就程序而言，它只是按邏輯分析句法，搜尋最佳答案。但運行程序的計算機系統(tǒng)是由許多門電路組成，每個字符串都有它物理狀態(tài)的含義，這也是一種符合句子表達的語義，盡管這個語義與理解這語句的人類解讀不同，但不能否認計算機系統(tǒng)的答案也是在它的語義解讀下，根據(jù)最佳回復的“意向”驅動，依電子電路和計算機系統(tǒng)下含義的物理因果機制來運作的。人類和計算機，對這類理性問題都在模擬形式推理系統(tǒng)，盡管對語義的解讀不同，但輸出結果應該并無二致。智能的評判應該是中立的，不能基于人類沙文主義，歧視不同的機制和意向。
然而對于感性問題，許多問題的答案并非是邏輯的，這需要是模式識別的智能，進行聯(lián)想式的判斷。形式系統(tǒng)在此則顯得笨拙和僵化，與人類的表現(xiàn)差異巨大。所以基于符號主義的中文房間在回答理性問題可能通過圖靈測試，對感性問題則不能。對輸入語句分析處理中，語義內容中關聯(lián)的不同造成這個差異。這個不足一直等到聯(lián)結主義的智能機器出現(xiàn)才得以消減。
除了塞爾在哲學方面的質疑，計算主義的另一個挑戰(zhàn)來自數(shù)學。既然等價于圖靈機的現(xiàn)代計算機只是實現(xiàn)一個形式系統(tǒng)，哥德爾定理說，一個包含著算術的自洽系統(tǒng)，一定存在著不能被它證明的命題，這意味著人類的心靈能夠“看出”某個命題真?zhèn)?，但不能被形式推理所證明。因此人的心靈能力，不能被擁有不矛盾知識的形式系統(tǒng)所刻畫。這確實指出了以邏輯推理為核心的智能系統(tǒng)的局限。專家系統(tǒng)的AI身陷其中。
這些對“經(jīng)典心智的計算理論（CCTM）”挑戰(zhàn)的背景，都是計算機只能在實驗室中玩五子棋的年代，到現(xiàn)在的30多年中，心智研究的計算模型回歸聯(lián)結主義，AI主流已經(jīng)從符號主義，轉到深度學習機器的聯(lián)結主義機制上了。其主導代表是人工神經(jīng)元網(wǎng)絡。一個神經(jīng)元有著與多個神經(jīng)元聯(lián)結的輸入，對此加以各自的權重累計起來與閾值相較，其功能是在多元空間輸入值中，劃出一條直線作個模糊的判斷。改變聯(lián)結輸入的權重可以改變這判斷的傾向。神經(jīng)網(wǎng)絡是由巨量的神經(jīng)元聯(lián)結而成，而聯(lián)結的權重可以通過樣本的學習來調整，以求網(wǎng)絡能夠最大程度地擁有這些樣本的知識。神經(jīng)網(wǎng)絡通過學習，獲得了如同人類一樣，能夠舉一反三、由此及彼，聯(lián)想推測的“感性”認知能力。近些年來，以聯(lián)結主義為核心的機器智能已具備不輸人類識別聲音和圖像的能力，在棋類智力對抗中打敗了人類。2014年英國雷丁大學舉辦一場“圖靈測試”，俄羅斯團隊開發(fā)的“尤金·古茲曼”軟件，成功地通過測試，讓33%的裁判相信它是一個烏克蘭的 13 歲男孩。
有人疑惑，這些人工神經(jīng)元網(wǎng)絡，至今還不是仍在與圖靈機等價的電子計算機上實現(xiàn)的嗎？從理論上說，這仍然是一個形式推理系統(tǒng)，它怎么不被哥德爾定理所限？在理論上，語言形式的操作不及語義，也必如塞爾所述，應該并無本質的突破吧？答案是“模擬”。這里是以比特（bits）為單元的形式運算系統(tǒng)，在低層支持著對神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)聯(lián)結并行運算的模擬。正如人類以大腦神經(jīng)系統(tǒng)在低層支持著邏輯推理的模擬。又如手工計算和計算機的工作都在有限世界，但可以模擬無窮的世界。在有限的世界里不能實現(xiàn)也不可企及無限世界中的事物，但用有限的數(shù)字計數(shù)，以及計算機用有限的門電路狀態(tài)，可以任何需要的精度模擬表達無理數(shù)的功用。計算機模擬神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)也是如此。語言形式的操作仍然不及語義，但神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)回答問題時，不僅僅是形式操作，系統(tǒng)不只模擬邏輯推理，也在低層模擬對語義的聯(lián)想。
塞爾笑了，我說過，我早在1980年用“中文房間”說明，這個人工智能的機器只是一個模擬的扮演。復制和模擬是不同的概念，“理解”與“理解的模擬”不能混為一談！
這說法貌似有理，但難以深究。金屬的人工心臟是模擬，還是復制了心臟功能？行走通常是用腿來實現(xiàn)的生物現(xiàn)象，那么用假肢是真的在走，還是在模擬行走？有金屬腿的機器人呢？科學研究中任何的概念都是一種抽象的歸類，抓住本質的一些共同屬性，忽略無關細節(jié)上的差異。所以有些哲學家認為，如果某一概念的所有屬性都是依賴于功能性的結構，而不是其他細節(jié)，那么具有這些相同屬性的模擬與實現(xiàn)復制就是同一回事。這樣看來，圖靈測試已是直擊智能的本質了。計算主義在原則上并沒有出錯。 至于塞爾的中文房間和符號主義AI不能很好地解讀心靈，那不過是形式推理系統(tǒng)的局限，能夠通過圖靈測試的全能機（Oracle machine）并非如此。
從進化的觀點來看，塞爾說功能不足以確定心靈也是站不住腳的。因為生物依賴于功能來面對生存競爭自然淘汰，如果心靈與功能無關，那它怎么能在進化中，從低等簡單的物質產(chǎn)生并被保留下來？
經(jīng)典心智的計算理論（CCTM）以符號主義清晰的形式推理程序，讓人可以沿著串行程序運行的軌跡，分析計算過程的細節(jié)來理解它所表現(xiàn)的功能。使得它成為研究的犀利工具。由于它的局限性，現(xiàn)在的主流轉到了聯(lián)結主義模型。聯(lián)結主義雖然成果斐然，微觀機制極其簡單清晰，但巨量的單元，復雜的聯(lián)結，并行的計算，卻讓人們迷失在追蹤和綜合上。人們知其然而不知其所以然了，對發(fā)展也失去了理論指導，只能在模擬自然造化中摸索爬行。這條道路上成果輝煌，技術上有突破性的進展，按其趨勢，不難造出麓美于人類的智能機器，但我們同時失去了分析解剖的刀，對心靈問題的深入理解依舊茫然。
