83、人类直觉处理器的亚符号计算理论

人类直觉处理器的亚符号计算理论

1. 有效程序与直觉认知过程

人类直觉能够计算的函数集合是什么？直觉认知过程与有意识的规则解释形成对比。有意识的规则解释是一种心理过程，就像职员依据一系列英文指令，通过有意识地逐条解读这些指令来完成复杂的数学计算。图灵1936年的论文等经典著作提供了关于人类有意识规则解释（即有效程序）可计算函数集合的理论。其他计算概念，如基于不同物理设备（像微分分析仪、光学或量子计算机）的概念，会产生不同的可计算函数集合。

然而，这里关注的计算概念的灵感来源于自然生物系统——大脑。大约30年前，认知科学的一个分支中，大脑模型和心理过程模型汇聚于一类用于模拟直觉的计算系统，这类系统有多种称呼，如“连接主义”“并行分布式处理”或“抽象神经网络”计算架构。

自20世纪中叶现代认知科学诞生以来，许多认知科学家将直觉视为与有意识规则解释在形式上相同，但无法被意识访问。在这种观念下，所有高级心理过程，不仅仅是有意识的规则解释，都可以用经典计算的有效程序来建模。例如，纽厄尔著名地将人类思维的架构等同于通用经典计算机的架构，即他所说的“物理符号系统”，这种主流方法可称为符号范式，其计算围绕符号展开，这些符号在句法上作为操作的标记，在语义上作为可根据意识内容进行解释的元素。

与之相反，连接主义观点在不同类型的计算系统中对直觉认知进行建模，我们称之为亚符号计算。后续将通过一类自动机来描述亚符号计算，还会分别从递归方程和形式语言的角度考虑亚符号可计算函数的类别。

我们所探讨的研究项目被称为亚符号而非非符号，是因为与其他探索连接主义计算的研究不同，我们的工作假设是，在较粗粒度、更抽象的描述层面上，直觉过程计算的函数通常可以用符号描述很好地近似。但实