知觉符号理论及其研究范式
2014-10-11 20:17阅读：
知觉符号理论及其研究范式
谢久书 张常青 王瑞明
陆 直
(华南师范大学心理应用研究中心, 广州
510631)
摘要：知觉符号理论是第二代认知科学的核心理论之一，
研究者采用多种实验范式、在各个领域对该理论进行了探讨。分析以往的研究发现，大量的研究主要探讨语言表征、概念获得、具身情绪、推理过程、社会认知和知觉符号发展等科学问题。本文对此领域的发展进行了简要梳理，
特别是以实验范式发展为主线详细介绍了知觉符号理论的发展，并在此基础上提出了多元表征的思考。最后，对知觉符号理论的发展提出了展望。
关键词：知觉符号理论；
研究范式；
第二代认知科学； 具身认知；
基础认知
1．前言
知识表征是人类将通过感知觉获得的信息转化为大脑可以存储加工的形式的过程。表征是人类编码、加工、存储、提取外界信息的重要载体。大脑不能直接加工外界的信息，
必须将其进行转换才能为智力活动提供材料。如同计算机将信息编码为二进制格式， 大脑也需要将信息编码为某种形式。这种形式是大脑进行记忆、思维、推理、言语、决策等高级认知活动的基础。即便是作为信息获得方式的感觉、知觉等较低级的心理加工过程,
也会受到已有表征的影响。同时，
认知心理学中的许多模型也是建立在对知识表征的某些理论假设基础之上的。另外，
知识表征同样是人工智能领域的核心问题(Fromm,
2008)。因此，进行知识表征的研究对认识大脑的加工机制具有重要的意义。
知 识 表 征 的
传 统 理 论 是 命 题
符 号 理 论
(Propositional Symbol
Systems)，这一理论假设命题是构成认知的基本材料，命题间相互联系构成加工信息的命题网络。但是，命题符号理论存在许多问题。首先，
没有直接的证据表明命题符号的存在。另外，
命题符号理论无法解释感觉、知觉和运动觉等在人类认知中的重要作用, 而它们对认知加工的影响已经被大量的行为实验和认知神经科学的证据所证实(王瑞明, 莫雷,
2010)。针对命题符号理论的不足，Barsalou在
20
世纪末提出了知识表征的一种新理论——
知觉符号理论(Perceptual
Symbol Systems) (Barsalou,
1999)。这一理论同时也是以具身性和情境性为特征的第二认知科学的核心理论之一。因此, 当第一代认知科学在“计算乌云”的背景下发展的时候,
知觉符号理论无异于乌云中的一道闪电(李其维, 2008)。如今,
第二代认知科学的发展势头愈演愈烈, 关于知觉符号理论的讨论在国际国内也是迅猛发展。知觉符号理论已经得到了大量的实验证据的支持, 而且它所强调的情境性、仿真性、隐喻性等更加符合人类认知加工的实际(李恒威, 黄华新, 2006;
李恒威, 盛晓明, 2006;
叶浩生, 2010a; 叶浩生,
2010b)。本文对近几年的研究进行了进一步的总结和梳理,
首先简要介绍了一下知觉符号理论,
然后重点阐述了知觉符号理论研究领域中常用到的实验范式, 以期为知识表征的研究提供较系统的借鉴。
2．知觉符号理论简述
知觉符号理论作为国际上的一个新兴热点理论得到了学者们的广泛关注。但是，
由于其处于理论体系的形成阶段,
与之有关的一些术语难免有些混乱。在介绍知觉符号理论之前首先界定一下
基 础 认 知 (grounded cognition)
、 具 身 认
知(embodied
cognition）、 情 境 认
知 (situated
cognition)、知觉符号理论和隐喻(metaphor)等概念。基础认知是由
Barsalou
综合了以往各种研究发现而提出的新的认知理论,
该理论强调认知是多模态的,
是以多种媒介和方式进行的, 而不仅仅是依赖抽象的命题符号 (Barsalou, 2008b; Barsalou,
2010)。知觉符号理论、具身认知和情境认知是基础认知的下位概念。知觉符号理论是关于知识表征的一种理论。具身认知虽然在当前的研究中是与基础认知几乎等价的一个概念,
并且研究者使用的也多, 但它仅强调身体动作、感觉体验等在认知中的重要作用,
应该作为基础认知理论的一部分来理解。因为基础认知不仅仅强调身体动作在认知中的作用, 同时也非常重视环境变量、仿真(simulations)、情境行为(situated
action)等在认知中的作用。因此, 基础认知的内涵要比具身认知更加全面。同理,
情境认知仅仅强调环境变量在认知中的作用,
也比较狭隘。隐喻也是常被提及的概念,
但它是一种借助具体事物认知抽象概念的认知方式,
并不是一种理论(Landau, Meier, &
Keefer, 2010)。
知觉符号理论的基本观点如下：(1)知觉符号是外界事物在大脑中将情景进行典型化(typically situated)
并内化的产物,
也是人类将记忆中某类事物的知觉特征在仿真系统中进行映射(reflected)的结果。它产生于大脑感觉运动区的神经表征,
是构成认知的材料。(2)长时记忆中储存的是由相关 的
知 觉 符 号 及 其 框
架 所 构 成 的 仿 真
器(Simulators)。仿真器利用知觉符号和框架进行仿真(simulation)，实现对外部世界的认知。在大脑中，
从低级的感知觉到高级的社会认知,
这些智能活动都是依靠仿真机制实现的。(3)知觉符号根据注意的选择,
将知觉对象的图解式表征存储在记忆中。知觉符号仅仅对部分知觉经验进行表征, 而不是对整个经验表征。(4)知觉符号是多模态的(Multi-modal),
它们来源于不同的知觉经验。例如, 视觉、听觉、本体感觉等等。这一点不同于传统观念中将类似的概念、命题和推理作为认知基础的观点。从认知神经科学的角度来讲,
认知表征和知觉表征处于同一神经系统下,
头脑中对客观事物的表征与其所指代的物体存在一定的相似性。不同类型的认知需要完全不同的仿真来完成。另外,
仿真机制是基于每种认知通道的特点进行的。例如,
视觉仿真是根据客观事物的视觉特征进行归纳,
听觉仿真是基于声音特征进行总结的。仿真总是需要多种感知觉信息的综合才能形成。(5)仿真过程中知觉符号与外界参照物的关系具有重要作用。外界环境在仿真系统中形成情境的概念化(situated
conceptualizations)协助认知系统更好地进行加工。仿真、仿真器和情境的概念化贯穿于人类的各种认知加工过程并起着首要的作用,
它们是人类认知的基础(李莹，王瑞明，莫雷，2005;
Barsalou,
Breazeal, & Smith,
2007; Barsalou, 2009)。
整个认知加工过程可以总结为,外界刺激引起知觉系统的无意识神经表征和有意识的知觉经验,这些信息通过选择性注意被抽取出来并储存在长时记忆中。在以后的认知加工中,这种知觉记忆作为代表外界事物的符号进行加工。大量知觉符号集中起来就组成了认知表征(伍丽梅, 莫雷,王瑞明,
2005)。
具体来讲,人类的认知过程主要由两部分构成。第一,
通过感知觉和内省等信息接收方式,人类将事物的多模态信息存储于大脑中。当个体经验过某一事物或事件的时候,各种有着神经关联的特征觉察系统同时也得到了激活
