思考范式的转变

计算技术、认知科学、脑科学等等领域的发展,总让我们觉得下面几十年,会有一场深刻的思考方式的转变……

纽约时报:“奥巴马政府正在规划一项为期10年的科学研究,检查人脑的活动,并绘制一张全面的人脑活动图,希望能在大脑研究领域做出类似人类基因组计划(Human Genome Project)为遗传学所做的贡献。”  美国的人脑地图计划 – cn.nytimes.com – Readability readability.com

加拿大滑铁卢大学的神经科学家和软件工程师称,他们构建出了目前最大的人类大脑模拟系统—Spaun。它不仅有获取视觉信号的电子眼和可以作出相应反应的机械臂,它还能通过基础的智商测验。它拥有250万只虚拟神经元,可以执行8项不同的任务。
Spaun:最逼真的人工大脑 – www.guokr.com – Readability readability.com

更有意思的是计算技术和生物技术的相互渗透,比如下面这个有意思的科技发展给人所展现出来的可能性就非常丰富—用计算机模拟生命现象。
人类离”补完”生命还有多远? – www.guokr.com – Readability readability.com

这些科学和技术的前沿,或许离我们已经很近了。作为工程师的我们,有必要加强对认知科学和脑科学的学习了。

General thinking on knowledge

Knowledge is a tool, we can view knowledge as a scaffolding for people in a community of practitioners, or sometimes a frame for way-finding, or a guide for the road beneath our feet.

The reason I use the word “scaffolding” is that: scaffolding is a temporary structure used to support people, while knowledge is changing, no well defined boundaries esp. in the edge of researches, it is an emerging thing. It is a scaffolding not only for problem-solving, but also for the self organization of the community, in the book Oregon Experiment by Christopher Alexander this idea was well expressed.

Some people may think knowledge is something solid, I will reveal something interesting but contradicted with the idea by the way-finding example.

Nowadays, people use the four words – east, south, west and north – freely in their daily life. But if you take a thorough study for the concepts, you will find the invention of these words need a lot of observation and thinking – the movement of sun and stars during a day and a year. People invented them several thousands or even ten thousands years ago. We can image the skill to find the directions must be mandatory for our ancestors who were hunting in the wild. But several thousands years later, people began to build villages, and then cities. At least in some part of the earth, cities were build with streets arranged in a precise direction of east-west or south-north. These purely ideas from way-finding began to solidify into the artifact by people. For the new generations in the cities, they were in an environment the four direction were well defined, and most of them gradually lost the skills to decide a direction in the wild, but equipped with new skills for way-finding in the jungle of buildings. Same concept, but different personal experience among generations.

About the guide for the road beneath our feet, I mean education and growth. But I leave the topic untouched right now.

双星计划—一个不成熟的想法

有个不成熟的想法想和大家分享一下。说起来这个想法有点疯狂,是我偶然想到的,并且花了两周时间勾画了一个技术上的初步蓝图。

几个月前,我在看《三体》的介绍,我突然问自己:宇宙最普遍的双星系统的宜居带里的行星上会看到什么呢?

我很简单的写了个小程序,当天就算出来一个假想情况的轨道,以及上面的昼夜分界图:

* https://skitch.com/mountain/r7yd3/orbit:黄星和蓝星是恒星,灰色的小点是行星

* https://skitch.com/mountain/r7yd7/daynight.png:可以看到两次日升日落,还有两个极昼

这个时候,我突然冒出来一个想法,可不可以用这个假设的、并不严格的例子作为一个引子,来作一个教育或者普及项目呢?教低年级的大学生和非常优秀的高中生如何使用计算机、基本的数学知识和物理知识,以及让更多公众通过一种有意思的形式了解科学。

下面的一个星期,我一边回顾大学我学过的课程(我是数学系毕业),一边查资料,写出来程序,把这个假想行星上的季风也模拟出来了。

* https://skitch.com/mountain/r7yd5/airtemperature 全球气温形势

* https://skitch.com/mountain/r7yd9/density.png 全球空气密度

* https://skitch.com/mountain/r7yry/pressure.png 全球气压

* https://skitch.com/mountain/r7yrd/windx.png 经向风场

* https://skitch.com/mountain/r7yrr/windz.png 垂直风场

* https://skitch.com/mountain/r7yrf/verticletermperature 零度经圈垂直剖面的温度场,可以看到同温层的出现

我在想将来甚至还可以模拟出洋流、天气、潮汐等现象。当然,这个不是科研,完全不严格,只是假想情况。

我不知道各位有无兴趣和建议啦。

老文重读

重新读了一篇翻译过来的老文《流形多舛的命运—一个传奇难题与解决者之争》,让我感慨的不是人物之争,而是我们人类在面对难题时如何形成思想,如何艰难的一步步把问题解决。对这种人类智慧活动的巅峰时刻,我感觉到的首先不是并不是人类的自高自大,而是世界无穷尽的奥秘,其次才是不同人不同类型的意志力和他们不同的遭遇。
另外一点想说的,如果我们对世界的奥秘还怀有一些敬畏的话,那么把科学当成大棒去打击、笑话别人的人,我看也不见得高明。
补记:
在邮件组里又看到这样一段话:“prescription sans-serif; font-size: 13px; border-collapse: collapse;”>他们最大的共同点,就是“反智”,或反科学、反理性。反智者不承认理性、逻辑的力量,不承认科学的强大,不承认世界上有普遍的绝对价值。盲从、迷信、精神上被奴役,由是如影随形。

我对这段话有所保留,特别是“troche sans-serif; font-size: 13px; border-collapse: collapse;”>科学的强大”和“sales sans-serif; font-size: 13px; border-collapse: collapse;”>普遍的绝对价值”。我不是反对理性、逻辑、科学这些,但是担心一种敌我思维,一种不容异己的语言,会妨碍我们更好的探索世界。当然,幽默的讽刺,也未尝不可以接受。
实际上,对真理的探索应该是一种敞开的思维方式,而不是封闭和排斥。这里的心态就完全不一样。譬如说逻辑,实际上逻辑里也有许多基本的哲学问题仍然在探索。即便在数理逻辑里面,这样纯粹的数学形式体系里面,不论是形式的技巧,还是对形式的解释,都有很多很丰富的內容。全然不是就可以简单规约到几个逻辑法則就可以涵盖一切的。也就是说,我们即使讲逻辑,也有很多值得探索的空间,而探索就是说允许多种多样的思维,就是承认有许多人们未知的、尚未想到的。
但论及媒体如何报道事件,采用什么样的策略,怎么样更符合媒体自身的伦理要求,产生什么样的社会影响,这是和我担心不同的另外一个问题。这方面倒是有很多我没有看到、想到的,也还有不少探讨的余地。

识星星、教育和生态伦理

明代学者顾炎武曾论证说:“三代以上,人人皆知天文”,因为《诗经》里的好多句子涉及天象,但均出自农夫、妇孺之口。尧、舜、禹三代的事情,恐怕很难细究清楚,但我知道的是,小时候回老家总能看到满天的繁星,还有放学后小城镇路边的野花野草;而今生活在大城市里,又有繁忙的工作,很少在日常生活里去触碰星星和花草树木,于是就这样和大自然割裂开了。

我依稀记得自己小时候,心里总对天上的星星充满了好奇,拿着一本《望星空》的对着天空望了好久,往往也不得其解。是呀,身边没有好的人指导,对小学生来说,满天的繁星还是有点复杂。后来,我上了大学,拿着同学的望远镜在操场上比对星图再次学习,才顺利的学会了。

梭罗在《瓦尔登湖》里,还有李奥帕德在《沙郡年记》中对大自然有过细致的描写,花草树木、鱼虫鸟兽,一切在他们笔下都那么有趣。然而对我们这些在城市里的人来说,应该怎么样去触碰到大自然呢?今年回老家过春节,而外甥女正上小学,于是便教她认识大自然。人们在自己人生的某个阶段总要去学习认识花草树木、日月星云。教育或许就是我们这些成人从新认识自然的一个契机,也是我们人类延续自身对自然理解的方式。

如何教育我们的下一代认识自然,这可是个满大的话题。我自己的一个理解是,我们大人和孩子都通过一个过程去学会认识、欣赏、热爱、保护大自然。这包括:

  • 认知:学习一种人和自然一体的观念;
  • 审美:体察自然界的种种微妙与壮美;
  • 情感:培养对自然的热爱;
  • 伦理:意识到人们的责任。

为了实践这个理解,我建立了一个物候学维基,在那里人们可以去交流如何认识花草树木、鱼虫鸟兽、风雷雨电,去记录大自然的种种变迁。李奥帕德在《沙郡年记》里讲述了他理解的土地伦理,而我们正需要在生活里去实践这种认识。

有光的宇宙

夜晚我们仰视星空,或许会有一些深沉的感触。冬日的天狼,夏日的流火,四季变迁,多少人间事非,伴随着天球默默无言的转动。且说一说我的奇思怪想吧。

夜晚我们仰视星空,或许会有一些深沉的感触。冬日的天狼,夏日的流火,四季变迁,多少人间事非,伴随着天球默默无言的转动。且说一说我的奇思怪想吧。

如果宇宙有它自己的演化规则,我们可以把宇宙理解成一个庞大的我们人类无法把握的计算设施,万事万物的演化都是宇宙自身演算的结果。如果生命是宇宙演化的产物,而生命在宇宙中的存在是有限的,那么生命对宇宙的一切认知也体现为一种局部的计算。且不论我们人类各种各样的宇宙论,我们认知到的宇宙是一个黑暗背景上有光的世界。

现有的计算理论告诉我们,可以计算的数占全体实数的比例为零。我不知道这样的联想有没有道理:实数就是无限的宇宙,而可计算的数就是我们对宇宙的认识。那么弥散在宇宙里的,我们可以感知到的光,在向我们昭示着什么呢?在我看来,是因为我们现有的计算理论立足在单薄的有限之上,如果我们能体认到有限所蕴含的无限,能发展出一种丰富的有限并建立一种新的计算理论,那么对宇宙的认识就不会是比例为零了,从而宇宙就会有光,世界也不会是黑暗的。

正面的和信任的

在美工作整整四周,有感觉到一种正面处事、信任待人、相信每个人潜力、重视团队协作的企业文化,同样社会的公德心也很强的。以一种正面、信任的态度对事待人,说起来容易,作起来就要难很多。没有比较,很多东西习惯而自然,感觉不深。华人的彼此计较、擎制由来已久,狭窄的空间、有限的资源和众多人口,让我们很难以一种信任的态度来待人。所谓世风的变迁,不知道在历代各种笔记里有怎样的探索。正面处事,不为挫折、困难而扭曲好的价值观念。其实,这大约就是要去做到一种正直吧。

在美工作整整四周,有感觉到一种正面处事、信任待人、相信每个人潜力、重视团队协作的企业文化,同样社会的公德心也很强的。以一种正面、信任的态度对事待人,说起来容易,作起来就要难很多。

没有比较,很多东西习惯而自然,感觉不深。华人的彼此计较、擎制由来已久,狭窄的空间、有限的资源和众多人口,让我们很难以一种信任的态度来待人。所谓世风的变迁,不知道在历代各种笔记里有怎样的探索。

正面处事,不为挫折、困难而扭曲好的价值观念。其实,这大约就是要去做到一种正直吧。

逻辑与同义反复的区别

邮件列表上有朋友问:“无懈可击的逻辑与废话的区别在哪里?逻辑推理是否提供信息量?”先不说逻辑是否无懈可击。我先尝试着对问题给一个解答。

邮件列表上有朋友问:“无懈可击的逻辑与废话的区别在哪里?逻辑推理是否提供信息量?”

先不说逻辑是否无懈可击。我先尝试着对第一个问题给一个解答。

我只是觉得如果时间不流逝,或者我们人类已经掌握了全部真理,那么逻辑推理只是在重复已知的真理。但事实上,我们人类的认知是有局限和起点的,而且我们目前认知到的宇宙也是有起点的。

在有起点的情况下,我们把已知的事实通过奥卡姆剃刀的办法规约到少数的事实和规则,在这里逻辑就起了作用。也就是说,逻辑是我们简化对世界认知到工具。于是,我们通过逻辑并没有新增加知识,我们只是通过它来整理知识。真正的知识增量来源于我们新的发现。如果时间不是闭合的不断轮回,那么我们总会有新的发现。

另一方面,B => A 这样的式子,有很多可以挖掘的思考点。形式上讲,蕴涵是简单的真值表满足一定形式之后的就成立。但实际上,蕴涵是有一个假定在前的,也就是我们到推理式成立的目前,认知是暂时完全的。也就是我们永远不能证实理论,而只能在时间的流逝中不断证伪我们老的理论。

关于真理论,有很多哲学思考。塔斯基(Tarski)、维特根斯坦等大家都对此有所论述,我所知也不多。关于信息量、逻辑、描述复杂性和时间,我只是知道这里面有很深的关联,但讲不出来太多。还请大家自查资料。

对第二个问题,我还没有思考特别清楚。但大体说来,我们应该区分两种知识:外部世界的知识(经验的)和纯粹形式的知识(先验的)。这两种知识,我们人类对其把握的都仍然非常有限,所以每当有新发现,总有信息量的增加。但对第一种知识,信息量的增加,不是依靠逻辑,而是依靠经验手段;第二种知识的增加,一定是靠逻辑来进行的(?)。

又问:”为什么大家会喜欢有逻辑或者表面看起来很有逻辑的文章或者言论?”

这个涉及沟通问题。我以前曾经发过帖子。康德曾经说过“人向自然立法”,至此以后,理性并不外在于人类乃至一切生命自身。问题是,理性何以能够沟通?如何刻画这种沟通?语言、规则、逻辑在沟通里面扮演怎样的角色?

我不清楚目前学术界的进展如何?

《活的通讯》之二

以下是论文第一小节的翻译:……。或许还有误译之处,请大家指正。下面会翻译的比较慢了。

以下是论文第一小节的翻译:

传统的研究通讯的概念和方法是相对静态的,并基于信号和反应的隐喻(metaphor)。这些概念适合于相对容易的编码和数据分析,因为所有特定行为的实例,比如微笑或者奉献的姿态,都被看作是“相同的”,跨接着众多的实例(译注:最后一小句,即理解为所有的实例的集合,也即所有的殊相,被等价关系划分)。活的通讯的概念集中在通讯的动态改变的方面。从活性的视角来看,没有两个面部表情或者姿态的实例是完全相同的。每次,一个人自发地或者真诚地微笑,它都是“新的”或者“活的”。在众多重现(repeated)的实例中,表情和姿态没有这样改变,这往往是跨个体的或者内在于个体的失调或者病状的迹象。在这样的例子里面,自我或者他者被视为一个客体(object),而不是一个充分活着的人。基于一个动力系统的视角,本文为研究者提供了概念和方法使通讯中一种活性的隐喻可以被利用,以作为现存的、基于信号和反应隐喻的概念和方法的补充。本文提出的通讯中的活性的理论模型由以下三个联系的过程组成:协同规约(co-regulation)、平常可变性(ordinary variability)和创新(innovation)。协同规约是指参与者之间协调行动的一种形式,这里参与者卷入了行为与意向的一种连续和相互的调整。在协同规约期间,通讯系统作为一个单一的实体活动,以至于活动不能被分隔成“个体的”或者离散的贡献。平常可变性是指通讯中,在表情、运动、姿态和语调里面,一种微妙但可察知的改变,它们总在移行换位,但又恒在一种称为“框架”(frames)的、双方互相认同的活动的范围之内。创新是指超越了“平常”范围的变动力,为通讯系统去历经发展式改变(developmental change)创造了可能性。于是,活的通讯就是在一种在前进中的关系里面的相互协调的协同动作(co-action)的动态改变形式(译注:指历史和现在),或者是,假定的一种在前进中的关系里面的可能性(译注:指未来),这种动态改变形式有历史和未来并且发展式地改变。

或许还有误译之处,请大家指正。下面会翻译的比较慢了。

《活的通讯》之一

以下是论文摘要的翻译:……。关于 ordinary variability 的翻译,我想要先理解它的含义。目前,我的理解是 the ability of variation in ordinary cases in everyday life,一种活跃的、象火一样在生活里无处不有的变化能力。我们要用一种整体式的方法去观想我们的世界。或许我的理解还有错误。

以下是论文摘要的翻译:

本文之目的是提出一个基于动力系统观点和通讯中活性隐喻(metaphor)的理论模型。传统的研究通讯的概念和方法是相对静态的,并且是基于信号和反应的隐喻。这些传统方法适合于相对简化的对频率、持续期、序列和共现(co-occurrences)的度量,是一种客体化的通讯模型。活的通讯概念上专注于通讯里动态改变的方面,并且使用三个组成部件:协同规约(co-regulation)、平常可变性(ordinary variability)、创新(innovation)。像活的组织一样,活的通讯沿时间发展,同时形成稳定的模式。活性可以应用于任何年龄、任何物种或物种间以及同非生命客体的通讯,以任何的形式,包括使用书写符号进行的在时间上延后的实践行为。本模型提供了一个工具,用来评估通讯的“生命相似度”(life-likeness),这些通讯作用于有生机的或者无生机的客体、机器人设备。本模型也可以用于评价和治疗二元对话的或者群体沟通的困难,在这里通讯中的活性丧失了。

关于 ordinary variability 的翻译,我想要先理解它的含义。目前,我的理解是 the ability of variation in ordinary cases in everyday life,一种活跃的、象火一样在生活里无处不有的变化能力。我们要用一种整体式的方法去观想我们的世界。或许我的理解还有错误。

问题:如果上述理解成立,是翻译成“平常可变性”还是“平常可变力”好一些?后者似乎更强调生命主动的一面。或有更好的翻译方案?佛学词汇里面哪个是描述这种变化不居的能力的呢?