知识的表征:总结

我们每天都会通过眼睛和耳朵以及其他感觉器官,收集大量的信息。虽然大部分信息我们都记不住,但就算是能记住的那些,也并不是全都会被看作知识。

每个人都曾在学校里学习过大量知识。我们每天也会自学大量的知识。所以,关于知识,人人都是业余的心理学家。每个人都或多或少地了解人类是如何理解、学习、表达和运用知识的。

这周,我们已经读了《认知心理学及其启示》的第五章,知识的表征。现在,我们对于知识的认识,应该会更加专业了。

先来看这个章节的结构:

5.知识的表征(Representation of Knowledge)

5.1.知识及相关脑区

5.2.对事件意义的记忆

5.2.1.言语信息的记忆

5.2.2.视觉信息的记忆

5.2.3.有意义的解读很重要

5.2.3.1.细节与意义的保持

5.2.3.2.有意义的记忆效果好的启示

启示专栏:用来记住词汇的记忆技术

5.3.命题表征

5.4.通道无关符号系统与知觉符号系统(Amodal Versus Perceptual Symbol Systems)

5.5.具身认知

5.6.概念化的知识

5.6.1.语义网络

5.6.2.图式

5.6.2.1.图式的心理学真实性

5.6.2.2.类别成员的隶属程度

5.6.2.3.事件概念

5.6.3.原型理论和实例理论

5.6.4.基于规则的类别和基于理论的类别

5.6.5.自然类别和它们在脑中的表征

5.6.结论

再来看作者提出的开篇:

1.我们如何表征自身经验中那些很重要的方面?

2.我们能在不限定于特定知觉通道的情况下,表征知识吗?

3.我们如何表征类别知识?它如何影响我们看待世界的方式?

接下来,让我们一节节来回顾这个章节的内容。

5.2.1这一节,从Wanner的实验可以看出,人们通常并不能记住别人在说话时具体用了哪些词语,但能记住别人说的那番话的意义。这个实验并不令人意外。大家都有很多切身体会。我们能复述别人说的话的大概意思,但很难一字不差地复述别人说的话。

5.2.2想表达的意思,和5.2.1是相似的。只是将言语信息换成了图像信息。大家可以试着找身边的朋友做一个这样的实验。就是用PS等软件,仿造一些一元钱硬币的图像,它们和真实的一元钱硬币差异很小,比如在花纹、字体、字出现的位置等,有些差异。然后,将那些仿造的一元钱硬币和真实的一元钱硬币的图像放在一起,看看大家是否能辨认出真实的一元钱硬币。

我们都是很熟悉一元钱硬币的中国人,但我敢肯定,大多数人都无法找出真实的一元钱硬币是哪个。因为,虽然我们经常处理一元钱硬币的视觉图像,但我们从未真正记住哪个图像的细节,而只是记住了哪个图像的意义:它代表一元钱。

以上结果意味着什么呢?

意味着,我们需要知道一段信息的意义,无论是文字信息、声音信息还是图像信息。如果我们不知道它们的意义,我们就很难记住它们。

而又告诉我们,记忆术的基本原理,就是让要记住的材料变得有意义。

我们偶尔在电视上能看到一些人表演记忆扑克牌或者无意义数字。将一副扑克牌洗乱,然后让那个人看一遍。然后,这个人就能准确地记住每张牌的顺序。比如,你可以问他,第23张牌是什么?他能准确回答你。你可以问他,黑桃K是第几张牌,他也能告诉你。你甚至也可以让他从头到尾,或者从尾到头,将每张牌是什么,都一一背出来。

能做到这点的人,并不是天生就有超强的记忆能力。更多是天生就有比较强的耐心,愿意做背扑克牌这种无趣的事情(误)。

严肃地说,人们之所以能做到这点,就是因为这些人掌握了一种记忆技术。

比如,有些汉语母语的小朋友记不住英文单词Orange的拼写。而有的老师则建议,将o看作一个橙子。将rang看作汉字“让”,因为拼音。而将e看作一只鹅,也是因为拼音。那么,“orange”就是“一个橙子让一只鹅给吃掉了”。此时,小朋友就很容易记住这个单词的拼写,甚至想要忘掉都很难。

对于汉语母语的人来说,orange其实就是无意义的字符串,想要记住当然很难。而“一个橙子让一只鹅给吃掉了”则是有意义的字符串,人们就很容易记住。如果将无意义的信息,以有意义的方式来解读,或者将其和有意义的信息关联在一起,那么人们就更容易记住那些无意义的信息。而这也是记忆扑克牌或者随机数字串的基本原理。

所以,“意义”是非常关键的。那么,我们怎么理解和分析“意义”呢?

此时,我们就需要用到“命题”(proposition)这个概念。这个就是意义的基本单位。命题就是可以被判断为真或为假的东西。我们后面学习《逻辑学导论》时,还要重点关注这个概念。现在,在学习认知心理学时,我们只需要知道,命题就是一句话的意义,而一句话的措辞则只是那句话的表象。

例如,当我们听到别人说了一段比较长的话,比如:“美国心理学家安德森撰写的《认知心理学及其启示》这本心理学教材是一本销量极大且广受好评的教材”,我们会倾向于将这句话分解成更基本的命题,如:

1.安德森是心理学家。

2.安德森是美国人。

3.《认知心理学及其启示》是安德森写的书。

4.《认知心理学及其启示》是一本心理学教材。

5.《认知心理学及其启示》这本教材销量极大。

6.《认知心理学及其启示》这本教材广受好评。

以上命题的组合在一起,就是那句较长的话的意义。再过一段时间,大家肯定无法记住那段较长的话的具体措辞。但上面提到的1到6这几个更基本的命题,大家应该还是能记住的。至少还能再认。

上面说的这种理论,叫做“amodal symbol system”,汉译作“通道无关符号系统”,实际上是想说,我们对于信息之意义的理解,与具体的感知觉通道没有关系。我们可以用眼睛去看,用耳朵去听,用鼻子去闻,用手去触摸。但是,我们用这些不同的感觉器官获取的信息,最终会被统一编码成类似命题的意义。

与这种理论相反,还有一种理论认为,我们对于这个世界的感知,和具体的感知方式以及感觉器官,是紧密联系在一起的。这称之为“perceptual symbol system”,译作“知觉符号系统”。

这种理论认为,我们在理解和记忆“美国心理学家安德森撰写的《认知心理学及其启示》这本心理学教材是一本销量极大且广受好评的教材”这段话的意义时,并不是将其看作抽象的命题的组合,而是将其和某种知觉表征联系在一起,比如若干幅画面,如一个人在写书,一群人在买书,一群人在夸奖某本书。这实际上是将“意义”和“视觉图像”联系在一起。而“通道无关符号系统”则认为,意义是单独的抽象命题,它们并不需要以图像、声音、触觉、嗅觉为载体。

这种理论背后的思路,称之为“具身认知”,embodied cognition,就是说,认知是和我们的肉体息息相关的,而不是单纯是抽象的信息处理。我们是在用身体来理解各自意义,如“小明伤透了小红的心”。我们不是将其看作抽象的命题,可以用不同自然语言来表征,而是用肉体去理解这句话的含义,比如我们的镜像神经元会启动,让我们同情小红的遭遇。我们的表情会变化,肢体动作也会变化。这些感觉器官和运动器官的活动组合在一起,形成了我们对于各自意义的理解。

那么,问题来了,这两种理论,究竟哪种更合理呢?是“具身认知”,还是“抽象认知”?

目前的答案是,还不知道。似乎,两者都合理,两者好像也不是绝对的非此即彼。我们可能既有一种关于语义的抽象中枢处理系统,还有关于语义的感觉运动表征系统。一些涉及感觉运动的神经线路受损的病人,虽然对于相关语义的理解会受损,但并不是完全丧失。这说明,也许这些病人能用抽象的语义处理中枢来理解那些语言的意义。“认知”并不非得是具身的。

接下来让我们来看“5.6.概念化的知识”这一节,这是本章节最重要的部分。掌握本节的内容,能极大促进我们锻炼自己的批判性思维能力。考虑到,我在《思维的利剑》中并没有详细叙述“概念”这个知识点,后面的《逻辑学导论》中也没有如此深入的内容。所以,这一节是大家不可错过的。

首先,我们必须知道,我们的思考总是“概念化”的。

所谓“概念化”,就是我们脑中有一系列预设的条条框框,我们在用这些条条框框来理解我们看到的这个世界。

比如,如果我们被四条腿、毛茸茸、大概20公斤重,摇摆着尾巴的东西舔了,我们会觉得,自己被狗舔了。

“狗”就是一种概念。我们认为这个世界上存在着的具体的东西,可以被划分为一个又一个类别,或者一个又一个圈子。而概念就是那个类别或圈子的标签。“狗”这个类别,这个概念,它包含各种各样的狗。而我们对这个概念的理解,可以帮助我们去理解那些具体的狗。比如狗的样子,狗的行为规律。

同理,“男人”、“女人”、“父母”、“子女”、“医生”、“手术”、“车祸”等,也都是类别,它们也都是圈子,也都是概念。有些东西属于这些圈子,有些东西不属于。而我们对于这些圈子的认识,就是我们对这些东西的概念的认识。

让我们来看一个小故事:

一对父子经历一场严重的车祸,父亲当场丧命,儿子送往医院。手术即将进行之时,医生突然说:我不能给他开刀,他是我的儿子。

大家会不会觉得,这个小故事有点奇怪?这个儿子的父亲不是死了吗?为什么后来又好像活了,变成了外科医生?

实际上,这是因为,我们将“男性”和“医生”这两个概念联系在了一起。我们没有考虑到,那个医生可以是那个“儿子”的“妈妈”。虽然丈夫死了,但妻子还活着。妻子获知自己要为儿子开刀时,认为自己无法冷静地处理医学任务,于是希望让别的同事为自己代劳。

现在,我们要来思考,人类究竟是如何理解这些类别,理解这些概念的?

首先是“语义网络”模型,这种理论认为,我们对于概念的理解,实际上是网络化的。如下图所示:

上图中,蓝色框里的是概念,而橙色框则是属性,或者说,是我们对那个概念的理解。这些框由箭头联系在一起,形成了网络状的结构。

如果我们是以语义网络的形式来理解概念的,那么,什么样的实验证据可以支持这种假设呢?

Collins和Quillian设计了一系列巧妙的实验。在上图中,我们发现,“是黄色的”和“金丝雀”有着直接的箭头联系,而“有羽毛”和“金丝雀”则是相对间接的联系,中间有“鸟”这个概念作为中介。而“会呼吸”则和“金丝雀”有着更加间接的联系,中间经过了“鸟”和“动物”这两个中介。

那么,当人们在判断1.金丝雀是黄色的、2.金丝雀有羽毛、3.金丝雀会呼吸,这三句话为真还是为假时,反应速度上,应该是1最快,2次之,3最慢。而实验结果也正是如此。

除了语义网络这种表达概念的结构之外,我们人类还可能使用图式(schema)这种插槽(slot)结构来表征类别知识。如下图所示:

这个图里面,蓝色的大字表示“房子”这个概念。而关于这个概念的图式,由一系列插槽和插槽里插入的值组成。

冒号左边的就是插槽,右边的是值。比如Isa这个插槽,表示“上位概念”,它的值是“建筑物”。而Parts这个插槽,表示“组成部件”,它的值是“一些房间”,而“组成材料”这个插槽,里面的值是“木头、砖头、石头”,“功能”这个插槽里的值是“供人类居住”。

除了房子外,我们也可有关于各自概念的图式,而其中的插槽往往不会空着,而是有一个默认值。

比如,关于“女人”这个概念,一些人心中的图式可能是这样的:

女人

上位概念:人

组成部件:手、脚、躯干、头

材料:肌肉、脂肪、骨骼、各自器官

功能:???繁衍后代?照顾家人?建设社会?传承文明?自我实现?

形状:大概人形状

尺寸:大概1.6米高,50公斤重

显然,不同人心中,可能有不同的图式。而批判性思维的要点之一,就是反思我们脑中关于各种概念的图式。如果可能的话,最好要把错误的值去掉,重新往插槽里填入更好的值。

在很多人心中,“医生”图式里的性别插槽里的值是“男”,所以,才会出现“我不能给儿子开刀”那个故事里奇妙的违和感。而如果我们没有这样的插槽值,那就不会有类似的违和感。

与“语义网络”模型相比,图式理论的优点之一,就是能更好地解释“比较算是、不太算是”这种程度化的问题。我们可以问南瓜是水果吗?西红柿是水果吗?企鹅是鸟吗?鲸鱼是鱼吗?这些问题通常会得到不太确定的答案。这说明,人们觉得一个概念中,有些成员更加典型,有些成员更不典型。

比如,“鸟”的图示里,在“运动方式”这一插槽下,典型值是“飞”。但是,也有“跑”甚至“游泳”这样的值,如鸵鸟和企鹅。

再来看这张图:

这四个东西,最左边这个看起来像是杯子,最右边那个看起来像是碗。而这两个图形,它们之间有着连续的渐变关系。我们很自然会问,杯子到了什么程度会变成碗?或者碗到了什么程度会变成杯子?

答案是,没有确定的分界线。

所以,有典型的杯子,有典型的碗,这两者之间或许是不同的。但是,杯子和碗的具体个例之间,并没有本质区别。当我们面对典型个例时,我们不会有所困惑。而当我们面临不典型的个例时,判断速度就会变得慢很多,甚至会时常改变自己的判断。人们之间也更难有共识。

以上我们讨论的概念,主要是关于各自物体的,如房子、杯子、女人等。除了关于物体之外,关于各种各样的事情,或者说事件,我们也有概念化的知识。这些知识的结构,也像是图式。

比如,“去餐馆吃饭”这个事件,我们可以用一个脚本式的图式来理解这一事件。这一事件有其组成部分,这些部分还有特定的顺序。如先开门、再坐下、再看菜单、再点餐、再吃东西、再付账、再离开。在这些具体的部分中,不同人会有不同的插槽值,如中译本的表5.2所示。

现在,我们回顾一下已经学到的内容。

我们已经知道,有意义的信息更容易被记住。我们还知道,意义的载体可能就是抽象的命题。

我们并不确定,这些抽象的命题是必然和知觉运动系统联系在一起,还是说可以存在独立的语义处理系统。

命题是由概念组成的。这说明,我们对于世界的理解,必然是概念化的。

关于概念,我们知道了语义网络和图式这两种不同的模型。同时,我们也知道,除了关于物件的概念,我们也可以有关于事件的概念。

除了语义网络和图式这两种不同的模型之外,还有两种值得了解的模型,分别是原型理论和实例理论。

原型理论是说,我们对于所有的概念,都有一个,且只有一个,相对抽象的原型。比如,关于鸟,我们脑海中的原型,可能长得就跟麻雀很像,体型不是很大,也不是很小,有羽毛和翅膀,会飞,会鸣叫。当我们要判断某个对象是不是鸟时,我们就比较那个对象和原型的相似程度。

而实例理论则是说,根本没有什么抽象的原型,有的只有一个又一个具体的实例。比如,当我们要判断某个对象是不是鸟时,我们就判断那个对象和我们记得住的一些具体的鸟的相似程度。

那么,这两种理论,究竟哪种更合理呢?

答案是,两者都合理。

对于某些概念,我们可能是使用原型理论。而对于另一些概念,我们可能使用的是实例理论。甚至对于同一个概念,我们有时使用实例理论,有时使用原型理论。书上给出的是关于“狗”这个概念的例子。

我们有时能清楚地说出判断一个对象属不属于某个圈子的标准、规则,有时却说不清楚。但就算说不清楚,我们其实也对那些概念有着自己的一套理论。这些理论偶尔会变化,比如,当欧洲人得知澳大利亚有黑色天鹅时,他们脑中关于“天鹅”这个概念的理论就会发生变化。他们不再认为“白色”是“天鹅”的必要特征。

当然,除了研究鸟的专业人士之外,绝大多数人也说不清楚天鹅和其他和天鹅和相似的鸟有什么区别。但这并不妨碍人们区分出天鹅和一些与天鹅很相似的鸟。这说明,我们有着对于概念的直觉性的认识,这些直觉是难以用语言说清楚的。不过,如果足够努力,也许我们可以说清楚。就像外行人如果足够努力,就可能成为研究鸟的专家。虽然大多数人可能对这个领域没有努力的动力。

还有一个有趣的研究发现,人们对于人造物和生物这两个类别有着不同的理解。儿童会认为,某个物种内的不同个体有着相似的组成成分,而人造物则有相似的功能。而且一些病例也说明,一些人对于人造物的理解会受损,但对于生物的理解却不受影响。而另一些病人则恰恰相反,他们对于生物的理解受损了,对于人造物的理解却不受影响。

这说明,对于不同类别的的不同表征,可能在神经组织这个硬件层面上就有差异,而不仅仅是软件的差异。下图也是为了说明这点:

上图是在讲,似乎有不同的脑区在处理不同语义类别的的词时,有着不同的活跃程度。这表现了一定程度的功能特化,也就是专门的区域负责干专门的事情。

最后,让我们来简单回答一下开篇问题:

1.我们如何表征自身经验中那些很重要的方面?

我们赋予那些经验特殊的意义,从而方便我们使用类似“命题”的东西来表征它们。

2.我们能在不限定于特定知觉通道的情况下,表征知识吗?

有可能可行。“命题”也许就是不限定于特定知觉通道的知识。

3.我们如何表征类别知识?它如何影响我们看待世界的方式?

我们用语义网络、图式、脚本、原型、实例等概念化的方式来表征类别知识。概念化既方便了我们理解这个世界,方便我们解释并预测概念成员的行为或运动,但也或多或少限制了我们对于世界的理解。甚至,不同人对于世界的不同概念化方式,也会导致人际沟通中的冲突。就像盲人摸象。如果不摸,那就不知道象是什么。但摸了,也不见得就知道象是什么。我猜,也许摸了总比不摸更好。如果我们能和别的盲人充分交流,那就更好了。

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