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AI时代,思维基本单位还是概念吗?

这是一个非常深刻且根本性的问题,哲学、心理学、神经科学和人工智能领域都在从不同角度探讨它,对于“思维的基本单位是什么”,没有一个唯一的标准答案,因为它取决于我们如何定义“思维”以及从哪个层面去分析。

AI时代,思维基本单位还是概念吗?-图1

我们可以从几个不同的层面来理解这个问题:

从哲学和认知科学层面:概念

这是最经典、最普遍的答案。概念是思维的基本构成单元

  • 什么是概念? 概念是对一类事物、属性或关系的抽象和概括,它不是指某一个具体的个体,而是代表了一组具有共同特征的事物。
  • 为什么是概念?
    • 分类与理解: 我们通过“猫”、“狗”、“红色”、“勇敢”等概念来理解世界,将纷繁复杂的信息进行分类和组织,形成有意义的认知结构。
    • 思维的“积木”: 没有这些基本的“认知积木”,我们将无法进行思考、推理和交流,当我们思考“一只猫在追一只老鼠”时,我们的大脑中激活的就是“猫”、“追”、“老鼠”这几个核心概念。
    • 语言的基础: 语言中的词语(尤其是名词和形容词)大多是概念的符号,我们用词语来表达和交流我们所思考的概念。

例子: “水果”这个概念,包含了苹果、香蕉、橙子等所有符合其定义(多汁、味甜、多含植物籽的植物果实)的具体对象,我们不需要每次都思考一个具体的苹果,而是可以抽象地运用“水果”这个概念进行思考。

从神经科学层面:神经元集群

如果我们把思维看作是大脑的物理活动过程,那么其基本单位就是神经元集群

  • 什么是神经元集群? 大脑中的某个特定概念(你的脸”、“苹果”或“爱”)并不是由单个神经元来编码的,而是由一个分布在不同脑区的、协同放电的神经元集群来编码的。
  • 为什么是神经元集群?
    • 编码复杂性: 单个神经元的放电模式非常简单,不足以编码复杂的概念,一个集群中成千上万个神经元的组合放电模式,才能代表一个复杂、多维度的信息。
    • 赫布理论: “一起放电的神经元会连接在一起”(Neurons that fire together, wire together),学习和记忆的过程,本质上就是不断强化或削弱这些神经元集群之间连接的过程。
    • 分布式处理: 一个概念不是储存在大脑的某一个“小盒子”里,而是以分布式的方式存储在整个网络中,当你思考一个概念时,整个相关的神经网络都会被激活。

例子: 当你看到一张你的好朋友的照片时,负责处理面部特征的视觉皮层神经元、负责提取记忆的海马体神经元、以及与情感相关的杏仁核神经元会形成一个特定的激活模式,这个模式就代表了“你的朋友”这个概念。

从信息处理和人工智能层面:符号或模式

在计算机科学和AI领域,思维的单位取决于其模型。

  • 符号主义AI: 基本单位是符号,这是早期AI的主流思想,认为思维就像在操作一套抽象的符号系统,一个专家系统可能会用符号IS-A(金毛寻回犬, 狗)HAS-A(狗, 四条腿)来进行推理,符号是人类赋予机器的、有明确语义的单元。
  • 连接主义AI(深度学习): 基本单位是向量或模式,在神经网络中,信息被编码为高维空间中的向量,一个概念(猫”)被表示为一个在巨大向量空间中的特定点,相似的概念(如“狗”)在这个空间中的位置也比较接近,思维的过程就是在这个向量空间中进行数学变换(如矩阵乘法)的过程。

从心理学和语言学层面:命题或心理模型

这个层面更侧重于思维的内容和结构。

  • 命题: 命题是能够表达一个完整判断的最小语言单位,它由一个关系和若干个论元(通常是概念)组成,命题被认为是思想的基本单元
    • 句子“张三爱李四”表达了一个思想,其核心命题是LOVE(张三, 李四),这个命题包含了两个论元(张三、李四)和一个关系(爱)。
    • 命题比单个概念更完整,因为它包含了关系,能够表达判断和事实。
  • 心理模型: 由心理学家菲利普·约翰逊-莱尔德提出,他认为,我们理解一个情境或句子时,会在脑海中构建一个小型的、动态的“模拟器”或“场景”,这就是心理模型,思维的过程就是在这些心理模型中进行操作和推理。

    听到“太阳在云层后面,云层在山峰后面”,你不会仅仅记住这三个命题,而是会在脑中构建一个空间模型:山峰 > 云层 > 太阳,你的推理会基于这个心理模型。

总结与对比

层面 思维的基本单位 核心思想 关键领域
哲学/认知科学 概念 思维是对世界抽象分类的产物,概念是认知的“积木”。 认知科学、语言学、哲学
神经科学 神经元集群 思维是大脑物理活动的涌现现象,由协同放电的神经元网络编码。 神经科学、脑科学
人工智能 符号向量/模式 思维可以被形式化为信息处理过程,其单位是计算机可操作的离散符号或连续数据模式。 计算机科学、人工智能
心理学/语言学 命题心理模型 是结构化的,由表达判断的最小单元或内在的模拟场景构成。 心理学、语言学、认知心理学

综合来看,最全面且被广泛接受的答案是:

思维的基本单位是“概念”,它在神经层面表现为“神经元集群”,在信息处理层面可以被建模为“符号”或“向量”,在思想内容层面则组织成“命题”和“心理模型”。

你可以这样理解:

  • 概念 是我们“想什么”单位。
  • 神经元集群 是我们“怎么想”的物理基础单位。
  • 命题/心理模型 是我们“如何组织思想”的结构单位。

虽然“概念”是最高层次的抽象答案,但一个完整的理解需要结合所有这些层面,它们共同描绘了思维从微观的神经活动到宏观的认知表现的完整图景。

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