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数理心理学历史回顾:科学事件孕育与诞生

已有 2729 次阅读 2022-4-18 17:34 |个人分类:数理心理学历史|系统分类:科普集锦

数理心理学(The Mathematical Principle of Psychology)理论陆续公布过程中,统一性理论也就逐步树立。以此为标尺,对心理学历史进行回顾,可以从数理角度,厘清罩于古典、经典发现上的迷雾。
为此,MPOP开辟了历史回顾专栏,试图重现各个时期心理科学发展问题的脉络,以使显现心理学发展至当代的科学问题脉络显现。

至当代,心理学发展的高原是“认知”,认知遭遇瓶颈。从起发生、发展、平原期中,来看统一性的必然。是“人类知识”发展的关键逻辑的结果。这需要回顾认知发展以来的百年知识发展史及其脉络。

1.源创科学事件诞生标志

如何看待一个0-1”的科学事件诞生,这就需要回到科学发展逻辑上来。

主要有4种标志:

(1)以科学纲领性质发生改变为标志的科学事件

例如:伽利略比萨斜塔自由落体实验,是科学纲领转变的标志性事件。是实验纲领开启、古典思辨纲领走向并行的标志。心理学冯特实验室创立是心理学走向实验纲领的标志。

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伽利略比萨斜塔自由落体实验

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冯特创立了心理学的第一个实验室

(2)以学科对象确立为标志的科学事件

例如:《心理物理学》的出版是心理物理学分支学科创立的标志。并伴发的关键发现:韦伯律、费希纳定律发现的科学唯像学公式,至今无法动摇。

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《心理物理学纲要》封面

(3)以基础原理为突破的技术生态系统创新事件

例如:分形原理是能量、物质、信息三者之间关系的一个体现。并直接导致了人类通讯、生物等生态技术的爆发。以通讯技术为根基的互联网诞生,属于技术生态系统的创新事件。

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分形是生物多样性的形态学的统一

(4)以上述为标志的“伴发”的人类科学研究方法学的改变科学技术事件

例如:18世纪末期,神经元发现并发产生神经染色、动作电位并发产生膜片钳记录。

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神经元学说(neuron doctrine

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神经元染色方法(neuron staining methods

在形式上,往往表现为科学理论的源创发现后,快速扩展,而后遭遇到发展基础瓶颈。反之,则不一定成立。

认知科学在早期扩张之后,分离为多个方向,神经能量编码、几何学的功能柱检测发现、初级到各个皮层区关系的深入。心理学的Sperling报告、,语言学的乔姆斯基语法结构、三级记忆模型、注意的filter模型。之后经典发现难以涌现。遭遇底层逻辑困难。

2.诞生前夜的孕育

任何科学事件的发生,必然经过前期多年的孕育。从形式上表现为0-1诞生,使得科学发展纲领、学科性质、基础方法学发生改变。认知科学的诞生,并不是孤立的事物,而是在人类科学知识的孕育的普朗克链条(1934上,近距离的知识总是优先交融,关键链条被填充。爆发关键可续事件。知识得以迅速拉动并填充,科学的逻辑则似“拼图”,把独立的发现拼在一起,得到全貌的逻辑,也就是统一性。它以这一学科的“公理发现”为标志。

1950年代,科学的发展逼近“信息科学”。事实上,它是对“人”这一对象的理解的深入,人的本质得以向前突破。并在这一时期,产生了几个关键性事件

(1) 申农(1949)发现“信息熵”定义

信息熵是“符号”信息含量的一次度量性突破。人类的语言是符号的,这使得对人类载体的语言的理解向前推进了一大步。而这一科学的“史诗级”事件,直接导致了“信息学”的诞生。信息学之父诞生

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2乔姆斯基1957)发现人类语言结构。

语言是人类心理的编码。也就遵循编码学的结构,乔姆斯基切入这一逻辑,找到了人类编码的普遍性结构。并建立了它的形式逻辑,从而突破了逻辑学的叙述逻辑,而进入了逻辑。这也直接促使了计算机转向了语言逻辑运算,软件编程是这一逻辑的最好表现。

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乔姆斯基

3)神经科学已经诞生。

1950年代,神经科学对“神经元”的信息单位的理解已经成熟,自1860年代,热力学理论渗入到神经科学,膜电势机制得以揭示、神经膜电容建立。之后神经元信息单位(1903、缝隙1897、动作电位码(1920)、H-H方程(19634项诺奖发现,奠定基石。神经生化与码机制建立。或者说码的生化机制建立。自然神经元模型生理机制完备。同期,MP神经元逻辑模型(1943)诞生,神经元数字逻辑模型诞生。计算神经网络时代开启。

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HodgkinHuxley模型

(4)达特茅斯会议(1956)上西蒙等人提出人工智能的概念

物理符号假说,并按照人的思考逻辑,建立计算机模拟,人工智能伴发诞生。人工智能之父诞生。

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西蒙

5Miller1956)发现

1950年代,Miller深受行为主义困扰。把信息熵引入人的信息计算中,遭遇困难。并受乔姆斯基激励,利用语言学测得。这是一次信息学上的巧合。即在利用了语言的编码中,对人的信道的完美测量。之后的Broadbent的滤波器、三级记忆、感觉记忆等人的功能性信息结构奠定,认知心理学诞生。Miller成为认知科学诞生之父。之后的认知心理,在信息结构上再难以观察到关键科学事件。

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乔治·米勒

3.认知科学的诞生

以信息为“前提公设”成为对“人”的对象的前提。由这些发现者构建的学术理论中心形成,系列性的学术活动得以开展和引领,学科诞生的“发动引擎”形成。

1956年,受斯隆基金会(Sloan Foundation)资助,Miller等人在MITMassachusetts Institute of Technology)举办special interest group in information theory会议上,“认知概念”被提了出来。与其说它是一个交叉学科,不如说它的产生导致了我们现在熟悉的各个学科:

(1) 认知心理学;

(2) 认知神经;

(3) 认知计算;

(4) 计算机科学;

(5) 语言编码学;

(6) 人类学。

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认知科学六边形

当最初的几个学科分支被确定后,0-1事件就发生了,这构成了源创的发生。认知有关的科学事件,主要在哈佛、麻省两个关键学校中诞生的,而成为主要的理论中心。而这两校的科学工作者的时间、空间的交集。是科学理论中心诞生的关键标志,在同一个地域、高密度的人类认知知识诞生,和“信息”的突破性的链有关。

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参考文献

M. Planck. The Unity of the Physical World Picture. Moscow, 1966,183.

Shannon, C. E.,& Weaver, W. (1949). The Mathematical Theory of Communication. Urbana, IL: The University of Illinois Press, 1-117. 

Chomsky, N. Syntactic Structures. The Hague/Paris: Mouton,1957.

Cajal, S. R. (1906). The Structure and Connexions of Neurons. In Nobel Lecture. Retrieved November 5, 2010.

Sherrington, C. S. to Scha¨fer, E. A. Letter 27 Nov. 1897, in the Sharpey-Scha¨fer papers in the Contemporary Medical Archives Centres, the Wellcome Institute for the History of Medicine, reference PP/ESS/B21/8; 1897a.

Sherrington, C. S. to Scha¨fer, E. A. Letter 1 Dec. 1897, reference PP/ESS/B21/9. Location as in previous reference; 1897b.

Gasser, H. S.; Erlanger, Joseph (1922). A STUDY OF THE ACTION CURRENTS OF NERVE WITH THE CATHODE RAY OSCILLOGRAPH. American Journal of Physiology-Legacy Content, 62(3), 496524.

Hodgkin AL & Huxley AF (1939). Action potentials recorded from inside a nerve fibre. Nature 144, 710711.

McCulloch, W. S., & W. H. Pitts. (1943). A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity. Bulletin of Mathematical Biology 5, pp. 115-133.



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