观察与理论关系
——基于表达的认知分析
摘要：观察与理论关系是科学哲学与科学认识论关注的一个重要的基本问题。但是，理论渗透观察的机制过程却很少得到讨论。目前，认知科学对思维过程的研究为这一论题提供了有力的分析工具与经验支持。本文在Barsolou基于知觉的表达理论的基础之上，尝试透过表达生成与理解的约束分析，来为理论渗透观察的作用机制提供一个基于表达的认知解释。如果在观察过程中，表达的生成和理解并不是纯粹的主观构造过程，而需要满足相关的机制约束，那么这为观察的可靠性提供了有利的支持。
关键词： 观察 理论 表达 知觉 认知
引　言：自汉森提出“观察是理论渗透的”这一命题后，人们开始认识到在观察，甚至是科学活动的过程中，都涉及了理论的因素。但是，因为对思维过程研究的局限，理论渗透的内在机制过程是如何实现的这一问题，一直没有得到很好的说明。同时，理论渗透的观察是否仍然具有可靠性的问题，也一直遭到人们的质疑。
Barsolou通过认知心理学的实验支持了表达的知觉图示特性，他主张知觉表达是一种图示符号，该符号系统能够作为概念系统，具有知识表达基础的重要性质。虽然这只是众多表达理论中的一个流派，但是该理论提出了不同于以往的知识表达形式，并在概念结构表达、不可通约问题上体现出了清晰的解释力与表达力。
通过对Barsolou基于知觉的表达理论的分析，我们发现，一方面，知觉与认知所共享的这一表达机制，为理论渗透观察的内在机制提供了可能的说明；另一方面，观察过程中所涉及的表达的生成与理解并不是一个纯粹的主观构造，它需要满足相关的机制约束。因为知觉符号表达是建立在感觉—运动系统基础之上的，知觉符号与知觉状态之间的可相类比的，这就为知识表达性质作出了约束；另一方面，基于知觉符号之上所构建的概念系统，需要满足对知觉对象作出成功的模拟这一约束，即模拟系统、知觉对象、模拟三者相匹配时，这一理解才被认为是成功的，能够对“真”作出表达。由此看来，关于知识的表达理论既承诺我们能够对世界作出理解，但又为这一理解过程作出相应的约束，这在一定意义上，也就为观察的可靠性提供了支持。
一
seifert
Barsolou主张，能够在知觉符号系统（perceptual symbol systems）之上得到关于概念/知识的表达理论，这样既避免了形式化特征的句法表达所存在的困难，而且也不需要直接运用神经机制语言来对认知作出说明。他认为，知觉状态的图示表达（schematic representation）能够被抽取并储存在长期记忆中作为符号参与表达和计算。这一知觉符号通过框架（frame）组织起来构成模拟系统（相当于概念系统），能够为知觉对象生成无限模拟（相当于概念理解）。在Barsolou看来，这一模拟系统同样可以适用于感觉经验、本体感受（proprioception）和内省状态的模拟。模拟系统一旦建立起来，就能够具备概念系统的功能——表达类型、支持分类、进行范畴推理。显然，Barsolou希望赋予这一表达理论以概念系统的普适性，并取代已有的表达理论。
目前，非模态（amodal）形式被认为构成知识、概念的主要表达机制。该表达系统大多采用了形式主义的表达方式，如，通过特征列表、框架、图解、语义网络和生成系统等广泛的表达结构得到体现。它们被认为构成了完全功能意义上的符号系统，如，具有组合的句法和语义特征，可以支持高层次的认知功能（记忆、知识、语言和思想等）。
Barsolou反对脱离认知主体的感知觉过程来构造知识的表达。他指出，尽管非模态系统被
广泛用来作为心理表达基本形式，但很少有直接的经验证据支持非模态符号的存在。一方面，研究(Seifert,1997)表明概念符号具有知觉特征，另一方面，也有研究（Burgess & Lund,1997）暗示，来自语言情境的非模态矢量能够作为语义加工过程的基础。Glenberg (1998)提供了强有力的证据表明，来自感觉—运动的模拟对语义加工而言是关键的。由此，Barsolou推论分类知识是模态的。Barsolou进一步指出，因为非模态符号与知觉状态是不相关的，那么如何从知觉状态转换到非模态符号的对应过程，对非模态系统而言是难以作出合理解释的。尽管非模态理论强调对符号的理解，但是它们却不能够对具有指称功能的解释符号作出具有说服力的解释。显然，这一关键过程在解释上的空白，让人有理由怀疑非模态符号存在的必要性。
Barsolou认为，解决上述问题的合理方法之一就是引入知觉表达。根据我们的分析认为，Barsolou的知觉符号具有以下核心性质：
1、 知觉符号是感觉—运动系统的神经无意识表达；
2、 知觉符号的表达是图示性的、构成性的、不充分的；
3、 知觉符号是多模态的（multimodal）；
4、 知觉符号具有整合功能，其所构建的框架能够组合为模拟系统，并能够对对象作出理解。
在Barsolou看来，模拟系统在功能上相当于一个概念系统，它所生成的模拟就相对于概念理解（conceptualization），或拥有对概念的解释或理解方式。一个给定的模拟系统表达了特定的对象或事件的类，能够生成无数特定类的模拟，每个模拟都提供了不同的理解方式。如关于“椅子”的模拟系统能够模拟不同情境下的不同椅子，而每个椅子都提供了范畴类中对“椅子”这一概念的不同理解。由此看来，特定模拟系统能够对特定对象或事件作出充分表达，满足人们对概念知识的理解。Barsolou认为，只要具备充分的约束，不同主体之间就能够具有相似的模拟系统，并能够对同一类对象作出相似的模拟。即使人们对概念的理解方式可能各不相同，但是，只要对同一对象的模拟都来自同一模拟系统，那么也可以把它们看作对同一概念作出了具体的实指说明。
把概念视为模拟系统也就暗示了不同的分类方法。Barsolou认为，通过模拟系统我们能够得到一个动态的概念理解方式：如果某一范畴的模拟系统能够对被知觉对象提供满意的模拟，则这一对象属于该范畴。如果该模拟系统不能够作出满意的模拟，则该对象不是这一
范畴的成员。换言之，模拟系统不仅能够提供范畴成员未被知觉到的状态、结构和行为的预见，而且，还能为不在场的范畴成员提供相应的范畴推理。
由此，我们可以看到，模拟系统及其模拟的生成性，为超出经验领域的知识构造提供了可能的方式。一方面，知识本质上知觉的，关于对象或事件的知觉状态的构成性表达为认知表达提供了相应的表达机制与约束；另一方面，来自感觉—运动系统的神经表达——知觉符号能够整合为有组织的模拟系统，其基本框架表达和所构造的无限模拟，为人类建构超于经验领域的知识提供了合理的认知解释。
生成性是一种能够从有限的符号中，通过组合和递归机制构造无限复杂表达的能力。Barsolou相信，认知的知觉图示表达也具有同样的生成能力。图1为我们展示了知觉符号系统的生成功能。图1（A）所示并非知觉表达的图象或意识图象，它们只代表了物理信息所激活的神经元构形。每个图画只是对模拟系统的转喻表达。图1（B）表达了空间位置的模拟系统。当气球出现在云层上方时，选择注意只关注空间位置而忽略具体对象，粗线表示了注意所在。这样“在…..上方/在……下方”都包含在同一空间表达中，其差别只在于注意中心不一样。图1（C）表示了图1（A）和图1（B）组合后所产生的复杂知觉模拟。关于“在…
..上方”的模拟系统可以生成特定的模拟，关于“气球”和“云层”的模拟系统也可生成相应模拟，图中给出了关于“在……上方”模拟中的两个区域。这样就可以得到气球在云层上的复杂模拟。在“气球”、“云层”、“在……上方”三个范畴的复杂模拟中，可以通过无数方式来作出模拟，如不同的气球、云层和在……上方的关系。此外，一个模拟还可以通过图示区域中的特定内容来得到递归性构造。在图1（D）中，“在......上方”的区域，也在“在……左方”的模拟中，这样该图的模拟就表达了“气球在飞机的上方，在云层的左方”。因为递归的无穷性，那么原则上模拟也是无穷的。
图1 （A）表示关于对象范畴的知觉符号示例；（B）表示知觉表达的空间关系；（C）表示通过组合处理后所体现出来的生成性；（D）表示通过递归处理所体现出来的生成性。其中，实线表示模拟系统，虚线表示概念的模拟。
Barsolou认为知觉符号系统还能够直接表达部分抽象概念。通常认为，抽象概念借助隐喻而得到表达。但是Barsolou认为，直接表达才构成了对特定概念域的基本理解，隐喻所作出表达显然是间接的，而且是不充分的。如，将愤怒理解为就象从容器中爆发出来的液体，几乎不可能构成一个充分的概念表达。抽象范畴的直接表达则需要与具体对象之间建立对应。Barsolou认为，以下三种机制对抽象概念的表达具有核心作用：
1. 抽象概念能够以被模拟事件序列为背景作出框架表达；
2. 选择注意能够在事件背景中突出抽象概念的核心内容；
3. 内省状态的知觉符号对抽象概念的表达而言是关键的。
根据上述机制要求，在抽象概念的表达中，首先划分出为相关的事件序列，通过划分框架来表达相应的事件序列，同时对规定序列中的物理状态与内省状态作出区分，并确定模拟
中核心因素，这样知觉符号也能够对部分抽象概念，如，“真”作出表达。显然，这一表达的成功就意味着其它抽象概念也可以借此而得到表达。可以推论：抽象概念也是知觉的，它们能够基于内在与外在事件在时间上的延伸模拟得到表达。
显然，知觉符号系统并不仅仅是一个记录系统，或是对整体图象的储存和处理。在功能上，它相当于一个概念系统。该系统一旦建立，就能够对类型作出表达，并可以进行相关的范畴推理。它们能够组合起来，构造经验过的或从未经验过的对象的模拟，由此获得对世界的理解。从类型到殊型的对应匹配，内在地构造了命题表达，对应成功与否则相应得到对“真”、“假”的断定。由此知觉符号不仅能够表达具体对象，而且也能够表达抽象概念。Barsolou认为，基于知觉的知识表达系统能够实现现代认知科学对知识理论所要求的重要功能。如果知觉表达能够作为认知表达的基本机制，那么就可以在基于心理机制分析之上得到关于知识的表达理论。如果这一理论能够对人类认知表达及其过程作出合理的解释和说明，那么，关于心理机制的分析就不应该被排除在对理论理解之外，而应该作为我们理解理论的重要组成部分。
二
在认知心理学研究中，关于知觉与认知是否连续性的问题争论，往往被认为能够对观察与理论关系判定具有重要意义。本文认为，基于表达之上的知觉与认知关系分析，能够为这一问题提供合理的解释。
根据知觉符号的表达理论，Barsolou认为，认知本质上是知觉的，认知与知觉之间并不存在着严格的二分。他所给出的理由是，认知与知觉共享同一神经表达系统，并通过相同的表达机制进行相关的符号操作。这样，知觉不再是一个认知不能进入模块系统，知觉的上向信息会激活认知，参与到知觉的信息处理中，知觉与认知的二分只能够是人为的划分，并没有充分的根据。显然，如果能够表明相同的表达机制不仅能够作为知觉，而且能够作为认知的表达基础，那么，从表达上来看，就很难对知觉与认知作出严格的二分。特别重要的是，如果由知觉符号所构建的表达系统，不仅能够对知觉对象作出表达，而且能够实现概念系统的表达功能，那么，在一定意义上，也就对知觉与认知的连续性作出了肯定。可以通过激活框架中的知觉符号，得到相应的模拟系统，并为知觉对象提供相应的理解。由此看来，如果认知过程是一个表达过程，而这一表达机制又具备了概念的功能，那么从信息过程来看，也就意味着来自高层处理系统的信息自上而下参与了知觉处理过程，这就为下向过程进入知觉处理提供了一个基于表达的精细说明。由此，也可以认为，为我们提
供了理论渗透观察的表达机制过程。