克劳斯和他的《从哲学看控制论》

1982-07-15 05:54武建勋
读书 1982年1期
关键词:维纳克劳斯定义

武建勋

从历史上看,科学家是很容易变成半个哲学家的,如培根、笛卡尔、马赫、罗素等,爱因斯坦与海森堡也曾写过一些哲学性的专著,相反的,哲学家能对科学提出建设性意见的就少的多,德谟克利特的原子论和康德的星云假说是两个罕见的事例。而在马克思、恩格斯、列宁之后的马列主义哲学工作者,往往侧重于社会科学,能旁通自然科学的人就比较少。

控制论的创始人维纳知识渊博,有神童之称,他的名著《控制论》几乎写成一本哲学著作,其主要倾向是行为主义和实证主义的混合物。书中维纳宣布唯物主义已被他的控制论所驳倒,这就很容易给马列主义的学者们留下较恶劣的印象。教条主义者们一度认为控制论是唯心主义的伪科学,等他们意识到自己的错误时,维纳的哲学思想已在这一领域内广泛地传播开来。东德的G·克劳斯院士的《从哲学看控制论》就是在这种背景下产生的。

克劳斯是个难得的既研究马列主义而又对现代科学有了解的哲学家。他早期钻研过集合论,后来对控制论很有兴趣。他在写作中显得才华横溢而又不拘小节,作品生动流畅,议论纵横,以理服人,读来别具风味。他不象他平庸的同行们那样仅仅从科学中找些例子来说明辩证法的正确性,而是反过来,力图以辩证法为武器去研究控制论,在分析中使辩证法的正确性自然而然地得到体现。克劳斯在后期走过了头,曾经想用控制论来解释辩证法,结果当然是失败了。辩证法能囊括控制论,控制论却无法代替辩证法。但这是后话,在本书里,克劳斯的观点基本上还是正确的。

这本书在三个方面使我们感到兴趣:第一,他对控制论提出许多有深度的见解;第二,他对辩证唯物主义提出了一些改进意见;第三,他在如何对待马列主义基本原理与如何使哲学与自然科学相结合方面走了一条有特点的路子。以哲学为思想武器,以其它领域为对象,这是导师们经常走的一条路子,却不能认为只有导师们才有资格来走,而凡庸的信徒们就只配抱残守缺,皓首穷经,在故纸堆中扒梳。你看,马克思用哲学来研究经济、历史,恩格斯用哲学研究军事、科学和社会,毛泽东用哲学研究农村,游击战与运动战,斯大林用哲学研究了社会主义经济和语言学问题。哲学在他们手中曾显得那样生机勃勃,充满了活力,而在我们的一些教科书中却往往显得那样苍白、干巴、抽象。这倒使我们想起黑格尔在《逻辑学》一书中所主张的作法,他认为哲学决不应当由自身到自身的停滞不前,而应当在自然科学与社会科学的领域充分地展开,用全世界的丰富性来充实自己,而后才能回归到自身,上升到新的高度。黑格尔也许是对的,辩证法如果脱离了实践就会变成“似龙而非龙”的什么鬼东西,只有在实践中扎扎实实地解决一系列有分量的实际问题,才是使辩证法恢复活力、恢复名誉、恢复青春的可靠途径。在解决实际问题时,需要使辩证法发展与创新,这大约也是无法回避的问题。由此看来,克劳斯的工作尽管也有很多缺陷,恐怕成绩还是主要的。

克劳斯这本书似乎是一气呵成,没有怎么修改,所以显得不太严整,对各个问题的论述有时互相穿插,也有很多重要的见解没有充分展开。下面我们把几个有争议的问题集中介绍一下。

一、控制论的定义

这根本不是哲学问题,却在哲学家中引起了争议。

维纳的定义是:控制论是关于在人、动物和机器中控制、通讯和调节的科学(这里“人”和“调节”的字样是后人补充的)。

克劳斯认为这个定义不能使人满意,他提出了另一个定义:控制论是关于可能的动态自调系统及其子系统的联系的理论。

对克劳斯的定义的主要反对意见来自一些马列主义哲学同行,他们认为维纳的定义较好。如斯特里亚洛夫就认为克劳斯的定义比较含混,片面强调了系统而忽视了信息的作用,因为“稳定性并非与一切系统有关,而是仅仅与通过信息流与外界联系的系统有关”。

谁的意见对呢?我们先看看控制论是什么吧。

控制论虽是一门新兴的学科,但不自觉地应用控制论却是古已有之的。“马踏青苗者斩”是对行军纪律实行控制,“看风使舵”是对航向进行控制。一般地说,如果环境条件不稳定或不确定,需要针对不同的情况采取不同的对策,以期达到一定的目的,这种随机应变的行动就叫作控制。在导弹的研制过程中,人们希望导弹能象有生命的东西一样灵活的追逐运动着的目标。如何能用电子器件产生只为生命界所独有的这种随机应变的能力,这就是维纳提出控制论的初衷。最典型的控制线路是由探测器、反馈线路、控制中心、输出线路与执行器形成的闭合回路(这里面似乎还应当把目标包括在内)。探测器不断测得目标的位置,将信息沿反馈线路送到控制中心作出分析和决策,并通过输出线路使执行器作出相应的动作。用这种原理制成的导弹就象长了眼睛一样咬住目标不放。这样,无生命的机械与电子器件便产生了“随机应变”的能力。打开任何一本控制论教科书,里面都塞满了对各种这样的控制系统的结构与性能的分析与研究。

控制论本是用机械与电子系统来模仿神经活动而发展起来的,这发展起来的理论后来又被生物学家反过来引入了生物界,社会学家也在自己的领域内用上了控制论。今天,几乎在各个领域都找到了控制论的例证,说明控制论所研究的现象是具有普遍意义的。克劳斯在定义中用了“可能的”三个字表明它的研究对象甚至也包括那些尚未研究或尚未充分研究的领域,选择这三个字是用心良苦的。

这样看来,维纳的定义肯定有些陈旧了,因为控制论的对象绝不仅限于人、动物和机器,在植物界、微生物界甚至无生命的自然界中都有控制现象存在。在这一点上,克劳斯的定义无疑是更贴切一些的。

又,“在……中控制、通讯和调节”这提法本身就好象暗示了控制者、通讯者与调节者的存在,这是不对的,因为控制论的精髓就在于不需要系统之外的人为干预,所以克劳斯的“动态自调系统”一词又比维纳的提法精确一些。

如果仅仅说控制论是研究动态自调系统的,这也说得过去,但不太严格,因为控制论并不考虑系统的细部结构,也不考虑气味、颜色、总重量、制造工艺、动力、维修等。控制论只关心动态自调系统如何由它的子系统构成,以及它怎样工作,性能如何等等。克劳斯的措词是“动态自调系统与其子系统的联系”,这个说法确实比较笼统,也不通俗,然而毕竟没有什么大的错处。总起来看,克劳斯的定义还是比维纳的定义贴切得多。

这样看来,斯特里亚洛夫的非难就有点不着边际了。当然,“稳定性并非与一切系统有关,而是仅仅与通过信息流与外界联系的系统有关”,然而“动态自调系统”不就是这样的系统吗?所谓“自调”,无非指针对外界条件的变化而自动调节(也对于内部条件的变化如电压波动进行调节),稳定性当然与这种系统有关的。至于说克劳斯“忽视了信息的作用”,那么维纳的定义也没有提到信息,他只是说到“通讯”,但是象电话、旗语这样的东西根本不是控制论关心的内容。另外,也确实存在着信息的传递既不明显也不突出的控制系统,因此,克劳斯的定义在这一点上就无可非议。

例一,高压锅上的限压阀只是个重锤,在高压下会升起,使气体逸出,压力低时会自动落下,使锅封闭,这样使压力控制在一定水平,由于它的感受器与执行器是同一个,所以没有内部的信息传递。

例二,一块冰浮在水上,就形成温度控制系统。温度稍高,冰就融化,吸收热量使温度下降;温度稍低,水就结冰,放出热量使温度回升,始终维持在摄氏零度左右。这里同样没有内部的信息传递。

维纳的定义不包括这两种例子,克劳斯的定义却是包括的。如果我们认为控制论应当包括这几种机制的话,那么显然就应当强调系统而不必强调信息。

奇怪的是,很多马列主义的同行批评克劳斯的定义却不是为了提出更好的定义,而只是要求回到维纳的明显陈旧了的定义去,好象他们觉得维纳比克劳斯更亲近一些似的。这是不是有些“胳膊肘朝外拐”了呢?

二、信息是什么?

维纳认为,信息既不是物质,也不是意识,因此,那种把世界分为物质和意识两大类的传统认识就不能成立了。克劳斯成功地指出,信息诚然不是物质也不是意识,然而它也决不足以与物质和意识并列,因为信息是通过意识从自然对象中抽象出来的一种假想的对象,也就是说信息是物质与意识的一种共同的次生产物。这种次生产物也绝不限于信息,如“阶级”是客观的,社会上却没有一个叫作阶级的实在东西。又如空间、时间,数学上的数字与图形,一切实物的抽象概念和物质的各种属性都既不是物质也不是意识,是“客观而不实在的东西”。

这最后一句话引起了激烈的反对,很多人认为,承认“客观而不实在的东西”存在就是哲学上的妥协,是对唯物主义的背叛等等。

关键在于“客观而不实在”是什么意思。哲学家都喜欢发明一些词汇来表达一些精微的含义,这些词汇往往没有定义,或虽有定义别人也看不懂,只能从发明者的运用中去揣摸他的意思。我认为“客观而不实在”的含义是说:客观存在,但决不能独立于物质而存在,只能作为物质的关系或属性而存在。如果大家能同意这个理解,我想这个问题就没什么好争的了。

三、机器能思维吗?

计算机并不属于控制论来研究,但由于控制论中经常要用到计算机,所以两者有着密切的联系。反馈线路本是对反射弧的一种模拟,所以没什么好争的。计算机本不是对人脑机制的模拟,却实现了部分的大脑功能,可是大脑的工作原理目前又远未搞清,于是计算机的行为算不算思维就成了一个很动感情的问题。

我很奇怪,为什么很多信仰马列主义的人对这个问题都有些反感,而资产阶级学者却对此津津乐道。据我看,如果人工智能真的实现了,那就无可争议地证明了思维本身不过是物质的一种属性而已,唯物主义就彻底胜利了。这有什么值得反对的呢?

克劳斯好象也未能免俗,所以他在这个问题上的态度显得固执,也有点自相矛盾。他首先肯定,从发展上来讲,不可能找出人脑与控制论机器在功能上的原则区别来(理由在后面有说明),然后说,即使如此,也不能说机器会思维。这种态度恐怕在实行上有困难。设想现在已制成在行为上与大脑无区别的电子装置,它不但有人的智力,而且具备人的感情,如痛苦、同情、欢乐、友谊、责任感、自尊心,甚至也有民主要求,能抗议对电子智力的“种族歧视”,能争取电子智力作为一种思维形态的平等权力的话,我看不出我们如何能硬着心肠坚持把它当作奴隶而不作为我们平等的伙伴。

关于模拟计算机的功能不是思维,克劳斯分析得很清楚,谈到数字计算机就有漏洞了。他的思路是这样的:行为主义认为只要行为相同,本质就相同,所以计算机会思维。克劳斯针锋相对的指出,不同的结构完全可能产生相同的行为,所以行为相同甚至不足以论证结构的相似性。克劳斯指出相似有四个等级:一、结果相似;二、结果与行为都相似;三、结果、行为与结构都相似;四、结果、行为、结构与质地都相似。克劳斯认为只有在第四个等级上,即连质地都与大脑的材料相同时,才能说机器能思维。

克劳斯是把论题搞混了,我们并不是在考虑大脑与电脑的相似性,而是在考察电脑功能与人脑的思维活动的相似性。思维是什么呢?如果它是高级物质(大脑)的一种功能的话,那么功能是没有结构与质地的。如果凡电子能模拟的活动都不算真正的思维,那么当电子模拟出人脑的全部功能后世界上就没有思维可言了,这不更荒唐吗?另外,人脑是不是唯一可能具有思维能力的物质结构呢?如果宇宙中存在着以硅氧有机物为基质的生命与文化,难道能仅仅由于它的质地与碳水化合物不一致,就否认那也是一种可能的思维形式吗?

我认为,若电脑与人脑的全部行为都一致,那就没有理由不承认电脑会思维。在这一点上,行为主义并没有错。行为主义的漏洞在于,由于可能的行为是无限的,所以用证明全部行为都一样的办法来论证电脑会思维实际上是一句空话,行为主义在实践上只是根据有限项行为相似便匆匆下了断语,如果他们的思想再严密一些的话就会发现,他们从来没有,也决不可能由这条途径来证明他们所想要证明的东西。

如果认为思维是高级物质的一种特性,而物质又是人们可以认识可以掌握的,那就应当承认人工智能毕竟是可能的,哪怕是与大脑在材料上完全不同的也罢,它到底不是天然的,是人造的思维,是物质化的思维,也就具有驳倒唯心论的作用。

问题在于电子脉冲线路所实现的功能算不算思维,在今天任何答案都是缺乏根据的,因为我们并没有搞清思维的物质基础。如果电子智力与人脑的逻辑思维在机制上有差别,那就一定会在行为上有所区别,即一定有某些人脑的功能是电子元件无法实现的。可惜这种推测至今没有结果。起先有人认为机器一定不如人,后来又承认机器可能在单项能力上超过人,但在总体上一定不如人。可是单项超过人,合起来怎么会一定不如人呢?这就自相矛盾了。又有人认为机器只能作机械思维、逻辑思维,不可能作辩证思维,可是引入模糊数学以后似乎又出现了用二值元件实现非二值逻辑功能的可能性。有人造出了能学习、能容错的机器。有人论证了有可能造出具有繁殖与进化能力的机器。被认为“不可逾越”的界限接二连三地被打破,以至想提出新的界限都要有一点勇气了。克劳斯于是宣布,在行为方面“不可能”找出人与(电子)机器之间的原则界限。

可是你怎能断定这种界限一定不存在呢?难道你已经知道大脑的机制与双稳态元件没有区别了?这种断言看来还缺少根据。

电子线路的功能算不算思维?这根本不是个哲学问题,而是生理学与心理学的问题,无论怎样的答案都不会与唯物主义的基本原理相冲突,它的解答应当是在对大脑的机制有足够的了解之后。我们还是停止这种不应该由我们来争论的争论吧。

四、信息的熵

信息是与物质状态的有序性相关的,熵是与物质状态的混乱度相关接的,从这个角度考虑,很容易把信息量看作一种负熵,那么延用热力学第二定律便可推断信息量在传导过程中只会减少不会增加。克劳斯对此提出异议,他认为信息分物理信息与语义信息,而语义信息并不遵循热力学第二定律,他为此提出的几个反例是有趣的。一个是,教授头脑中的信息与学生头脑中的信息相混,教授头脑中的信息量不会减少只会增加;另一个是,把广播变成打字材料,噪音就滤掉了,如果打字不出错,熵就会减少。这些例子确实很有启发性,因为现代技术确实在某些情况下可以滤去杂波的干扰,用光学傅里叶变换也很容易使某些模糊照片清晰起来,杂乱的事实经头脑整理后有序性就大为增加,可见信息熵不仅可以不增加,而且确实有减少的可能性。热力学第二定律在这里未必适用。

为什么呢?因为热力学第二定律仅仅对于封闭系统是正确的,在一个有新陈代谢的系统中,完全可能将有序部分与无序部分分开,排出无序部分,留下有序部分。如在生命系统中,熵就是要减少的。控制论体系既然与外界有信息交流,必然也伴随着能量与物质的交流,绝对不是封闭系统,因此,把热力学第二定律用于控制论是不够严密的。

在这个问题上,克劳斯恐怕是战胜了维纳。

五、其 它

克劳斯还有很多精辟的见解,如对行为主义的评价,对因果论与目的论的批判,对黑箱理论的哲学意义及其与康德的关系的论述,以及对于控制论如何用于社会的一些尝试,都是很使人感兴趣的问题。

克劳斯对行为主义的批评是严厉的,态度却是宽容的。他特别强调行为主义并不是一种反动思潮,而是为反对心理学研究中盛行的唯心主义而提出的一种有进步意义的主张。他们要求心理学改变学风,转而研究可以把握可以实验的内容即人与动物的行为,并在这方面取得了巨大的成功。但由于过分夸大了对行为的研究的意义,也在某些方面使他们自己的思路受到了限制。克劳斯认为我们决不应当笼统的反对行为主义的唯物的背景,而只是反对他们把行为的意义无限夸大。在六十年代初能执这样公允的主张,确实是很需要一点勇气的。

(《从哲学看控制论》,〔东德〕G·克劳斯著,梁志学译,中国社会科学出版社一九八一年一月第一版,1.40元)

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