武夷山分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Wuyishan 中国科学技术发展战略研究院研究员;南京大学信息管理系博导

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大脑的主要功能是制造模型

已有 2413 次阅读 2015-11-5 06:31 |个人分类:科文交汇|系统分类:观点评述

大脑的主要功能是制造模型

武夷山

 

前苏联科普著作《时间·地球·大脑》的173页说:

有机体是一个小宇宙,它反映周围的事物,成为它的模型,环境变得越复杂,模型也做得越复杂。(博主:这个观点与赫伯特. 西蒙是一致的)

我们大脑的主要功能是制造模型,科学(大脑的衍生物)的基本功能也是它。在这个意义上我们的大脑是小宇宙中的大宇宙,而理性则是大脑的产物,是一个非物质性的世界模型。

博主1990年8月1日记:社会制度问题,政策问题,观察各种社会制度的运行效果和政策效果,不是受控实验,而是某种自然实验。

 

我原先编译的一篇关于建模的文章附在下面:

建模:科学与艺术之间的桥梁

武夷山

(发表于《中国科学报》2014411  

美国昆尼皮亚克大学的现代语言教授Luis O. Arata在英国《交叉科学评论》季刊2014年第1期发表题为“关于跨越艺术与科学进行建模的反思”的文章,其中有很多有意思的观点。

关于科学与艺术的关系,悲观的看法是:科学欲发现大自然的内部工作机理,诗性话语无法置足;艺术欲传达主观感受到的真实,在科学审视下,这些感受将如鬼魂般遁逃无形。双方要对话,就要找到共同点,而建模是个双方都感兴趣的合适话题。

科学也有猜测的成分,而猜测是一门艺术。诺贝尔物理学奖得主理查德. 费曼1989年在《物理定律的性质》一书中写道:为了获得新的定律,科学家总归要对新定律作些猜测,这种猜测游戏就属于艺术。他问道:自然界有些什么性质,使得这样的根本性猜测成为可能呢?他回答说:“我不知道如何回答,因此我打算给出一个非科学性的回答。我认为,自然界具有简洁性,从而具有大美。”在这里,费曼就跨越了科学与艺术的界限。

英国出生的美国哲学家Max Black将模型,尤其是科学模型,描述为精致的隐喻。他在1962年发表的《模型与隐喻》一书中论证说,隐喻除了提供不同事项之间的替换与比较外,还允许相互之间的作用与结合,因此,其作用就仿佛是微型模型。

建模就要跨越现实世界和想象世界,但不完全属于任一个世界。

诺贝尔物理学奖得主尼尔斯. 玻尔曾说过,一则深刻真理的对立面是另一则深刻的真理。但科学界具有同样认识的人不多,他们习惯于将事物简单地对立起来。艺术在开拓科学想象力方面能发挥一定的作用,有助于科学家接触甚至接受其他一些模型。

生活于1617世纪的天文学家开普勒的著作《关于月球天文学的梦想或遗作》被认为是第一部科幻作品。该书表明,关于科学兴趣的模型可以转化为文学作品。他描述了(其实是想象了)月球会是个什么样子,指出所谓运动是相对于观察者的视角而言的。这些其实就类似于“思想实验”,几个世纪后的爱因斯坦特别喜欢“思想实验”这个玩意儿。该书所提出的科学模型是通过非常人性化的虚构作品叙事来模拟的,在这里,科学与艺术也没有界限。

阿根廷文学家博尔赫斯在自己的作品中对时间、空间、同一性等概念有一些主观性的、人性化的热烈讨论,它们也许可以成为围绕时间、空间、同一性开展的科学讨论的补充。作家们不一定直接参与科学模型的构建,但他们对隐喻的把玩似乎有助于构想出一些假定,从而启发科学家形成新假说,检验新视角。

人为什么喜欢建模呢?哥伦比亚神经科学家Rodolfo Linás认为,中枢神经系统支持建模行为,因为建模有助于预见行动的后果。

当然,科学与艺术毕竟有重大差异。借助艺术,科学家可以丰富自己的想象力,从而孕育出原先料想不到的新方法,开辟新的探究领域;通过了解科学,艺术家可以认识到,在自然界里不是什么都行的。于是,在闭合科学与艺术之互作用回路的时候,科学家会感到是太天马行空了,而艺术家会感到是太受限制了。

总之,科学与艺术之间可以发生深刻的相互作用,有助于科学家和艺术家去追寻一些新模型,而囿于原来的学科畛域是不会产生这些模型的。

 

 




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