作者：佚名
二十世紀(jì)下半葉在心理的腦機(jī)制問題上產(chǎn)生了許多理論,其中以魯利亞的機(jī)能系統(tǒng)學(xué)說和Jerry Fodor的模塊說(Module Theory)影響最大。魯利亞通過對(duì)腦損傷病人大量的觀察和治療，在《神經(jīng)生理學(xué)原理》中提出了將大腦分為調(diào)節(jié)激活與維持覺醒、信息接收、加工與存儲(chǔ)和編制行為程序三大系統(tǒng)。
Jerry Foder在《心理的模塊性》(Modularity of Mind)中把大腦分為“輸入系統(tǒng)”和“中心系統(tǒng)”。每個(gè)系統(tǒng)因功能不同又細(xì)分為許多模塊，各模塊共同協(xié)作完成任務(wù)。這些理論的提出明顯受到了計(jì)算機(jī)科學(xué)的影響。如果說前者還植根于神經(jīng)生物學(xué)的長(zhǎng)期知識(shí)積累，那么后者對(duì)于模塊“領(lǐng)域特殊性”“信息封閉性”模塊特征的描述很明顯具有C++式的面向?qū)ο笥?jì)算機(jī)語言中“類”概念的風(fēng)格。
可是大腦和計(jì)算機(jī)的類比在信息處理的模式上畢竟有著很大的不同。最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于人腦是一個(gè)能夠處理大量反饋信息的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，而計(jì)算機(jī)的算法使其只能對(duì)問題進(jìn)行程式化的解決，難于根據(jù)反饋信息作出精致的調(diào)節(jié)，因?yàn)楹笳叩膹?fù)雜程度通過迭代會(huì)引起信息的指數(shù)式暴漲。因此，一個(gè)更加自然化，更加優(yōu)越的理論是必要的。現(xiàn)在的大腦模型就好像推理小說里的犯罪現(xiàn)場(chǎng)，線索錯(cuò)綜復(fù)雜，案情迷離曲折?？墒?，正如《名偵探柯南》里工藤新一常說的那樣“我相信真相只有一個(gè)?！?nbsp;
混沌理論致力于研究復(fù)雜的非線性怎樣通過反饋（具體通過迭代來實(shí)現(xiàn)）在混沌和秩序間獲得精妙的平衡和發(fā)生不可預(yù)料的變化。它誕生于洛倫茲對(duì)于天氣系統(tǒng)初始條件敏感性的研究。
混沌系統(tǒng)的第一個(gè)特征是初始條件的敏感性，最著名的例子就是巴黎的一只蝴蝶扇動(dòng)翅膀就可能引起美洲雨林的一場(chǎng)暴雨?？雌饋磉@是不可思議的，但洛倫茲當(dāng)時(shí)僅僅省去了一個(gè)參數(shù)后的第四到六位小數(shù)就得到了兩種完全不同的預(yù)報(bào)結(jié)果。其原因是多次迭代把偏差放大到了天文數(shù)字。迭代就是自我相乘的意思。
但是對(duì)迭代的深入研究卻發(fā)現(xiàn)混沌中隱藏著令人著迷的秩序，這是混沌的第二個(gè)特征，在迭代的過程中似乎存在著一些位置，系統(tǒng)可以保持驚人的穩(wěn)定。這些點(diǎn)被稱為“吸引子”。這是混沌中最有魅力的詞語之一。在我們的生活里無處不在。
自然狀態(tài)下假設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的環(huán)境，我們放進(jìn)兩只繁殖力極強(qiáng)的兔子，用不了多久它們就會(huì)填滿有限的空間。這時(shí)候食物不足，兔子數(shù)量就開始下降，經(jīng)過反復(fù)波動(dòng)最后常常穩(wěn)定在一定數(shù)值，在它上下小范圍漲落。這個(gè)數(shù)值就是一個(gè)吸引子。在極端復(fù)雜的系統(tǒng)里，有時(shí)也會(huì)存在超乎想象的穩(wěn)定的吸引子。一個(gè)英國(guó)工程師曾發(fā)現(xiàn)在湍動(dòng)的水流里有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一列非常穩(wěn)定的水波，可以漂移很遠(yuǎn)都不變形。他稱之為“孤波”并用畢生的精力去研究。
混沌的第三個(gè)特征是自指性。迭代的魔法會(huì)讓穩(wěn)定的圖案在不同尺度一次次重復(fù)出現(xiàn)，它總是指向它自己。我們觀察一棵大樹會(huì)發(fā)現(xiàn)它樹葉的經(jīng)脈，樹枝的形狀和大樹本身的樣子是極其相似的。這被混沌科學(xué)家認(rèn)為是我們世界，包括生命構(gòu)成的基本模式。
混沌理論研究的極端復(fù)雜系統(tǒng)和大腦有很大的相似性。它是目前最復(fù)雜最有活力的交叉學(xué)科，能夠從許多學(xué)科汲取養(yǎng)料。通過混沌理論研究大腦目前剛剛起步，沒有完整的理論。但是一些局部的研究的理論的設(shè)想仍然顯示了巨大的想象力和創(chuàng)造力?！霸S多研究人員收集了大腦是一個(gè)非線性反饋裝置的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，若干神經(jīng)生理學(xué)研究者正在競(jìng)爭(zhēng)提大腦非線性作用機(jī)理的整體畫面的榮譽(yù)?！保‵ D Peat＆J Briggs《湍鑒》，商務(wù)印書館1998）
目前的研究主要在以下幾個(gè)方面上進(jìn)行：
神經(jīng)生物方向：
加州大學(xué)洛杉磯分校的Don Walter和Alan Garfinkel把三個(gè)神經(jīng)元連在一起，產(chǎn)生了具有隱秩序的低水平混沌的證據(jù)。加州大學(xué)伯克利分校的Walter freeman和Christine Skarda把64個(gè)電極植入兔子的嗅球中，監(jiān)測(cè)腦電波模式，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一種氣味被檢測(cè)出時(shí)，這個(gè)大腦中的低水平混沌立刻自組織成秩序狀態(tài)。斯坦福大學(xué)的Roy King發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥和大腦多巴胺的釋放速率有一定關(guān)系。在某個(gè)速率的臨界點(diǎn)上，一個(gè)吸引子分裂成兩個(gè)，大腦不斷受到兩個(gè)吸引子之間跳躍的混沌攻擊。癲癇的發(fā)病也是處于類似的原因。 還有不少科學(xué)家著迷的尋找大腦中的吸引子，如布魯塞爾自由大學(xué)的A babloyantz測(cè)量了睡眠時(shí)大腦在不同階段的吸引子的分維。洛斯阿拉莫斯非線性研究中心的科學(xué)家研究了麻醉狀態(tài)下的吸引子。
認(rèn)知方面：
Karl Pribram認(rèn)為記憶的存儲(chǔ)是一幅“全息圖”.大腦的信息被存儲(chǔ)在每一個(gè)細(xì)胞里。和全息底片存儲(chǔ)全息照片的方式類似。如果通過大腦的波形與被存儲(chǔ)的波形雷似，信息就會(huì)被提取。（在一篇即將寫完的科幻小說里，我假設(shè)這種過程和所謂的“靈感”有重要關(guān)系。而劉慈欣的一篇科幻小說里用它揭示意識(shí)之謎）。雖然試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)視覺系統(tǒng)的某些細(xì)胞會(huì)作出全息反應(yīng)，但神經(jīng)科學(xué)家仍然未能證實(shí)記憶存儲(chǔ)的全息波形機(jī)制。
人工智能的研究者用300臺(tái)計(jì)算機(jī)連接成一個(gè)叫作“言語網(wǎng)絡(luò)”系統(tǒng)學(xué)習(xí)英語單詞發(fā)音。在1800個(gè)接頭處有升降穿過接頭的信號(hào)強(qiáng)度的容量控制器.起初容量控制器隨意設(shè)置,但單詞表和試錯(cuò)學(xué)習(xí)計(jì)劃公布以后網(wǎng)絡(luò)開始自組織,變的越來越會(huì)得出正確發(fā)音.即使刪除若干”神經(jīng)元”,網(wǎng)絡(luò)的機(jī)能雖然變得有些模糊,它仍然保持著英語發(fā)音的能力。
理論構(gòu)建方面：
芬蘭赫爾辛基大學(xué)生理學(xué)研究所的Matti Bergstrom致力于建立他稱之為“雙極發(fā)生器”的大腦模型。這個(gè)模型把大腦分為“信息端”和“混沌端”。當(dāng)刺激視網(wǎng)膜或其他感覺器官時(shí)，輸入沿兩個(gè)方向進(jìn)行。一個(gè)方向經(jīng)過皮層，皮層受過組織把刺激轉(zhuǎn)變成極限環(huán)吸引子，即信息的有組織形式；另一方面通過位于腦干和邊緣系統(tǒng)的“混沌發(fā)生器”環(huán)行。它把來自感覺器官和植物性神經(jīng)的輸入綜合在一起，是無結(jié)構(gòu)的，或者說結(jié)構(gòu)復(fù)雜的我們無法破譯。
當(dāng)來自混沌發(fā)生器的電活動(dòng)場(chǎng)遇到由信息發(fā)生器產(chǎn)生的模式，就會(huì)導(dǎo)致已被混沌干涉擾動(dòng)和重組過的“概率云”。這些概率云中蘊(yùn)含著許多激烈競(jìng)爭(zhēng)的“突變”（Susan Blackmore在《迷米機(jī)器》中把這種東西叫作“迷米”(meme),她把它看作基因(gene)一樣，可以復(fù)制傳播），稍后我們還會(huì)看到這個(gè)詞）最后是我自己的一些胡思亂想。
關(guān)于我們每天“知識(shí)”和“思想”本身，我想透過混沌之鏡，會(huì)看到一些有趣東西。我們知道，我們的“知識(shí)”和“思想”，是通過一種叫作“邏輯”的東西把自身連接起來的。我們的語言有語言邏輯，自然學(xué)科有數(shù)理邏輯，偵探通過嚴(yán)密的思維邏輯推理破案。在我們的數(shù)學(xué)課本的證明題里，循環(huán)論證是被嚴(yán)格禁止的，但是沒有循環(huán)論證，我們的知識(shí)體系將不復(fù)存在！翻開任何一部字典，對(duì)于稍難解釋的詞語，比如“時(shí)間”，是用“期間”和“時(shí)刻”這樣的詞語來定義的。而“期間”和“時(shí)刻”呢？最終又返回到“時(shí)間”這個(gè)詞。這是典型的混沌式的迭代，也是語言進(jìn)化，發(fā)展的基本原理?！皶r(shí)間”可以被看作是一個(gè)“吸引子”。
數(shù)學(xué)邏輯看似嚴(yán)密，但實(shí)際上，但它仍然是強(qiáng)烈依賴著“公理”的循環(huán)論證，比如歐氏幾何中，任何演繹的起點(diǎn)和歸納的終點(diǎn)都是那幾條基本公理。在公理體系內(nèi)部誰也無法證明公理。但只要公理不被推翻，公理體系就能夠進(jìn)化發(fā)展，枝繁葉茂。哥德爾正是敏銳地發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)中存在的這一悖論，才證明了“哥德爾定理”，打破了數(shù)學(xué)家“絕對(duì)真理”的迷夢(mèng)。在這里“公理”是“吸引子”。
語言邏輯和數(shù)學(xué)邏輯構(gòu)成了人文科學(xué)和自然科學(xué)絕大多數(shù)的邏輯基礎(chǔ)。前者看起來混沌一片而后者通常被認(rèn)為邏輯清晰?；煦绾椭刃虮淮蟪叨鹊胤糯罅?。這兩個(gè)看起來關(guān)系不大的學(xué)科由同一個(gè)奇怪吸引子維持著體系的完整――哲學(xué)。
哲學(xué)被定義為“對(duì)認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)”。聽起來有些拗口，但看過語言邏輯和數(shù)理邏輯中的怪圈也就不奇怪了。正是通過哲學(xué)對(duì)科學(xué)的反思（反饋?zhàn)饔茫?，人類的知識(shí)體系才得以構(gòu)建并取得今天這樣大的成就。不同的哲學(xué)體系構(gòu)建起不同的知識(shí)體系，甚至意識(shí)形態(tài)。但是哲學(xué)吸引子的內(nèi)部卻是混沌的，總有一種說不清道不明的感覺在里面。不同的哲學(xué)體系之間可能會(huì)有根本的對(duì)立。
把哲學(xué)吸引子微分，我們又能發(fā)現(xiàn)循環(huán)論證的怪圈，這個(gè)怪圈的吸引子可能是我們大多數(shù)知識(shí)邏輯形成的起點(diǎn)，哲學(xué)家把它叫做世界觀。不同的世界觀之間本無孰優(yōu)孰劣，不過如果從構(gòu)建知識(shí)體系的牢固程度和復(fù)雜程度來評(píng)價(jià)世界觀吸引子的話，唯物主義的世界觀顯然比唯心主義的世界觀效率要高一些。
由此看來，被許多人崇拜的“知識(shí)”，也許并不是一種多么偉大的東西，只不過是無數(shù)循環(huán)論證糾葛在一起的巨大的邏輯怪圈。它們借助我們的大腦復(fù)制、生長(zhǎng)、進(jìn)化，并且可能比我們想象的要主動(dòng)得多。（就象Susan Blackmore說的那樣，我們都是迷米機(jī)器）歷史上許多偉大的“哲學(xué)家”“思想家”，完成的工作不過是使怪圈內(nèi)的邏輯更加精致。人類對(duì)知識(shí)并不具有絕對(duì)的控制力。
再來看看思維邏輯，思維實(shí)際上是動(dòng)態(tài)的知識(shí)構(gòu)成。我們從外界獲取一個(gè)信息，或從內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)信息，這個(gè)信息在大腦皮層被加工編碼，最終被我們“理解”或“不理解”，這兩者的區(qū)別我猜測(cè)可能與是否生長(zhǎng)出足夠多的突觸，在大腦形成反饋通路有關(guān)。當(dāng)一個(gè)信息被納入我們已經(jīng)存在的知識(shí)體系中并且形成一個(gè)完整的反饋通路，又回到它自己時(shí)，這個(gè)信息就會(huì)成為知識(shí)體系中不可分割的一部分，即被“理解”。而“真”“假”等思維邏輯的判斷標(biāo)準(zhǔn)我猜測(cè)也與反饋通路的形成與否有密切關(guān)系。
曾幾何時(shí)，我們狂熱地相信是所謂的理性構(gòu)成人類知識(shí)體系的基礎(chǔ)。就像尼采在《悲劇的誕生》中提到的日神阿波羅，閃耀著秩序的光輝。但是在混沌的世界圖景里，我們的知識(shí)體系摘下阿波羅的面具，露出酒神狄奧尼索斯的面孔，歡愉而迷醉。我們的知識(shí)正在變的難于理解，就像混沌教父普里高津說的那樣：“作為近代科學(xué)基礎(chǔ)的這個(gè)神話可以看作是特殊復(fù)雜性的產(chǎn)物，該復(fù)雜性在中世紀(jì)建立起經(jīng)濟(jì)政治社會(huì)宗教哲學(xué)和技術(shù)各方面之間互相放大的條件。但是，這個(gè)復(fù)雜性的迅速分解使經(jīng)典科學(xué)在一種變形的文化中受到孤立并處于困境。”
然而這或許是世界最真實(shí)的面目。
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