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广义条件反射 2020-05-07 00:01:48


2019 6 3

  

波普在他的科学哲学中提出 ‘科学不能证明,只能被证伪’,引得哗然,人们不禁要问‘既然被证伪,科学何用?’。

他试图找到的是永恒的真理,而,但凡科学都一定是有前提的,有它的时空限制,在特定时空下发现的科学,随着时空的变迁而被否定,也即波普所言‘被证伪’,而科学被否定也无一例外的是因为其时空迁移、变化而被否定的,因此,科学都是有前提的,时空,也许,科学可以在时空包容的前提下延展,但是,一旦越过时空的边界就会被否定,因此,科学,只有与环境适应与否,与环境适应的科学结论就是有效的,否则是无效的。

波普的科学哲学忽略了科学的时空限制。

逻辑,也许,我们的视野内唯一能超越时空的事物是逻辑,它可以超越时空,因此,逻辑的规律是科学之根,元规律。

 

从围棋谈起。

围棋是所有游戏中法则最为简单,元素最为精炼的游戏,但是其结果却是所有游戏中最为复杂与难以把握的,361个落子的位置,黑、白两种棋子,机会均等,而棋子在某一点上的影响力却来自于整个棋局的结构,这个结构却是多变的,围棋之定式实际上就是结构主义在围棋上的表达。

2014年,Google DeepMind在伦敦开发了人工智能的围棋算法,AlphaGo,算法是在历史数据库的支持下,使用了蒙特卡洛树搜索与两个深度神经网络相结合的方法,其中一个是以估值网络来评估大量的选点,而以走棋网络来选择落子。在这种设计下,电脑可以结合树状图的长远推断,电脑可以像人类的大脑一样自发学习进行直觉训练,算法自我进化。

AlphaGo实现了基于统计数据,历史数据库,自动推理,人工智能从此开始可以自动进化,算法超越我们的人工控制,开始变得有危险,有可能变得失控,因为,从理论上讲,我们已经无法把我自动推理的结局了,当这个结局危害到人类的利益时如何控制?大概不是仅仅断电就可以解决的事情。

AlphaGo自动推理的本质即为逻辑,在所有的科学定律与法则中,条件反射是一条很特别的法则,逻辑法则,它穿越时空,而逻辑法则的起点便是条件反射!

我一直在想,假如,让我用一句话来描述我们所掌握的科学法则的话,或者说,科学的本质何在的话,我会说什么?条件反射,广义的条件反射。

如我们的所见,无论他们是否有生命,他们的存在与演化都取决于:条件反射。

事实上,在1969年时欧文·拉兹洛在他的著作《系统、结构和经验》已经构建了条件反射的模型,只不过他是从信息流角度来描述的,而且,似乎,他本人以及我们,至今,并没有意识到这一点。

拉兹洛模型:

 

epcr.jpg

如果,把E视为C的约束条件,那么R即为C对其约束条件E的行为反应,很可惜,拉兹洛并没有把这个模型作为条件反射模型来解读,更没有把它作为了广义进化论的基础模型,事实上,进化,或说,演化,都是以条件反射为基础的。

但是,拉兹洛模型本质上就是广义条件反射的模型,只是我们需要在耗散结构的概念下重新理解它。

与欧文·拉兹洛发表他的著作《系统、结构和经验》同年,1969年,普里高津在在国际“理论物理与生物学会议”上发表了《结构、耗散和生命》一文,可惜,他们彼此没有交集,否则,拉兹洛可能会对他的模型有新的理解。

我们在耗散结构的概念重新解读拉兹洛模型:EPCR,广义条件反射的模型就会很快地呈现在我们眼前,但是,EPCREPCR将被重新定义与解读,P被省略了。

广义条件反射,ECR

E,环境;C,元;R,行为反射,R=FE),F为反射的行为模板---这是单一元素(C)的反应模式。

环境E是开放且有限的系统,由诸多Ci以及相应的Ri构成,Cii=123、、、,Ri=FciE),即:

E={Ci〕,〔Ri}

Ci,为元,ECi所在的外部环境,RiCiE被编码(Fi)后的输出:Ri=FciE),FiCi的编码模式,它依赖于Ci,系统的信息输入,E,是无差别的,但是,因为Fi有异,故,Ri而不同,就如同我们所见到的那样,同一个家庭的孩子各有不同,因为,孩子们的编码方式各有不同,尽管他们在几乎相同的环境下生活。

需要我们注意的一点是,Ci本身就是环境E的一部分,自循环,体现为系统的动态平衡与耗散,造成了系统(E)的不稳定,海森堡的测不准原理,就是如此。

因此,拉兹洛模型,EPCR,被重新构造:ECR定义,表达式被重新定义为:Ci为元,E={Ci〕,〔Ri}i=12、、、,Ri=FciE);

拉兹洛模型也将重新表达为:

Ri=FciE);

E={Ci〕,〔Ri}i=12、、、

            ----条件反射的逻辑模型

Ci为构成E之元素,i=123、、、;它是开放而是有限的,因为我们从根本是有限的,‘凡存在,必有限’,i,无论多少,它一定有其上限,∞只是我们无奈的假设。

ECR,条件反射之过程被描述为:Ri=FciE),Fi为对应Ci的行为反射模式;而每个Fi会因Ci不同而有异;

环境,E,由两种集合构成,即:〔Ci〕及〔Ri〕,系统的诸元与诸元之反射行为,表达为:E={Ci〕,〔Ri}

Ci是有维度的,他/它的需求就是其维度,马尔库塞曾写过一本名为《单向度人》的哲学书,它描述的就是我们如何被资本主义进程约束成单向度的延伸了,马尔库塞的我曾经相信过,现在不了,岁月静好,我们为什么需要革命?革命皆因需求不公允,不稳定;但是,马尔库塞至少有一点说的不错,我们社会政治制度的单向度:民主,民主是最终的极权,因为利益的多方合法且充分地协商而达至利益的平衡,岁月静好,生活的单向度为何不可以接受呢?

Ci的需求就是其维度,因此Ci是多维度的,针对不同的需求,Ci有着不同的条件反射函数,如,我们在生活中的每一个方面上所体现出来的思维、行为模式。

如:一个教徒,他会用信仰的教条解读生活,而在科学的学习中他仍需遵从科学的法则,生活中也会有他的兴趣偏好,多维度,才是他的整体,因此,Fi对应的应该是一组函数:Fi={fi,j,},i=1,2,3、、、,j=123、、、i代表着个体,Cij代表着Ci的维度,即Ci在某个需求方向(j)上的行为反射模式,为了表达与理解上的便利,把它简化为Fi了。

如果,以Fi={fi,j,}为函数表达式的话,逻辑的表达便会很复杂,我似乎还无法构造清晰的表达式。

在耗散结构下,我们看到了什么?结构、量与均衡。

耗散结构(Dissipative system)是指远离热力学平衡状态的开放系统,此系统和外环境交换能量、物质和熵而继续维持平衡;开放系统也可以维持稳定,不断向环境放出熵,而从环境中吸收能量和物质,负熵,因而能以破坏环境的方式保持自身系统的稳定。

如,小至我们个人,大至我们的社会的城市体系,诸如此类,事实上,我们所有的存在都是在开放的系统之下的,耗散结构因此也是一种普遍的存在,而非耗散结构的存在只是一种模型化的理想形态。

最理想的模型是真实而非假设,耗散结构真实地刻画了我们的环境,因此,从它引申出来的结论也具有更高的可靠性。

在耗散结构的概念下我们看到了‘结构’,什么是结构?结构,是物质,甚至是逻辑的时空存在;但在此,我们忽略逻辑的部分,只描述物质的时空存在。

结构是物质的时空存在,但凡可跨越时间的、持续的存在,均是一个平衡态,否则,我们便无法察觉与观测,在开放的系统环境下,耗散结构其环境的的稳定与持续是需要有能量的交换的,均衡,是结构的均衡,它意味着耗散结构的体量与输入负熵的均衡,系统需要输入负熵以维系其结构的均衡与稳定,结构的扩展需要输入更多的负熵,否则结构趋于收缩,直到结构的规模与负熵的输入相匹配。

写道这里,我推荐读者观看一下《Balance Goddess》,

https://www.youtube.com/watch?v=ELROG7uppps&t=137s,从中我们可以直观地理解到结构的增长与坍塌,以及在此过程中伴随着‘量’的变化。

‘量’,我倾向于不定义,只对于‘质’的概念做一个解释。

质,为在特定的一组约束条件下某类事物所呈现出的外部特征,这个‘特定约束条件’就是元所处的外部环境,因此,它是与条件相关的,同样的某类事物在不同的外部条件约束下体现的质不同,就如同我们个体,在不同的社会中的行为表现不同是一个道理。

约束条件,元的外部约束条件即环境,我会在同样的语义约束条件与环境下使用这两个词。

需要明确一点的是,对元,Ci,而言,它会有它的隶属集合{Ci},但是,就某个特定的Ci,非我之外即环境,E={Ci〕,〔Ri},这意味着集合中的其他元对某个特定的Ci也构成了外部条件,将对Ci的行为特征施加影响,同样的,Ci的输出Ri也成为了其他构成的输入PCi与其他元交互作用,从而逐渐地改变整个隶属集合{Ci}的质,这就是系统渐变的过程。

如,欧文·拉兹洛所言,Ci是一个编码中心,是一个信息筛,有自己的算法,FciE),有些信息被接受而有些则被过滤了,如我们生活中的信徒及那些偏执者,一般而言,我们每一个个体,因文化背景不同,我们都是偏执者,不同的是我们固执的程度而已,有人易变,有人坚持己见,如叔本华所言‘每个人都被幽禁在自己的意识里’,Ri=FciE),这里的Fci就是我们每个人独有的编码与解码方式,我们固有的,难以改变的思维模式。

ECiRi的假设下,我们可以构造一个{Ci}i=12系统,1,为鲁宾逊,2,为星期五。

我们都熟悉《鲁宾逊漂流记》的故事,当鲁宾逊一个人流落荒岛时:

E{Ci〕,〔Ri}CiRii=12{Ci}i=12是他们所面临的环境与环境信息,Ci是以他本人文化背景决定的信息筛。

在星期五到来以前,只有鲁宾逊一个人,C1---R1,他几乎可以为所欲为,只有体能的限制而无需顾及其他,星期五的到来改变了鲁宾逊的环境,{Ci}i=12,事实上,星期五的到来也改变了星期五的环境,这种环境的改变是彼此的;虽然,鲁宾逊具有文化优势,成为了系统规则的定义人,但是,他必须考虑星期五的感受与观察星期五对规则的行为反应,制定的规则需要在他们的相互作用下做些合乎事宜的修改与完善。

假如,鲁宾逊以其优势地位,傲慢地宣称‘我的利益不可动摇!’,那么,我们可以猜到,鲁宾逊将为他的傲慢付出代价的,也许星期五可以忍一段时间,也许,可以忍一辈子,但,当外部环境有变时,星期五会怎样?看鲁宾逊运气了,上帝保佑吧。

现实中有一个很好的模板,权力导致腐败,绝对的权力,绝对的腐败;我们的领导人就是如此渐变的,从奴隶变成了将军,变得蛮横不可理喻,连自己主导的宪法都肆意践踏,堕落到了无法挽救地步,自求多福吧。

‘党的领导地位不可动摇’,我们听得很熟悉了,甚至已经麻木了,而它确是一句非常不可理喻的话,做为政策更是荒谬无比。

49年之后,中共取得政权,政权来自内战,其合法性是不足的,因此提出‘没有共产党就没有新中国’以维系其合法性。

为了维持其统治,进而演绎出了‘党的领导地位不可动摇’,从逻辑上讲,这是一个正反馈结构,缺乏弹性,社会将会走到其边界的,并会导致其崩溃的,断崖式的崩溃。

因为,我们的国家,是一个利益群体,存在多个利益分层,存在着彼此的利益相关与利益冲突,这种‘利益相关与冲突’是动态的,是可以调整的。

也许,我们可以忍,也许,可以忍一辈子,但,当外部环境有变时,我们会怎样?看‘鲁宾逊’运气了,上帝保佑!

当两个阶层利益出现冲突时,‘我的利益不可动摇’,需要调整的只能是‘你的利益’,几次尚可,每每如此,永远不变,则会令人生厌的。

另一方面,‘我的利益不可动摇’,每每如此,却会使不动摇的一方变得大胆妄为,贪得无厌,逐渐地把系统推向极限位置,积怨成祸,变得不可调和与不可原谅,其体系脆断。

顺便提一下,‘没有共产党就没有新中国’,听起很流畅,没毛病,可是有谁提醒过我们没有:‘新的,不一定是好的’啊!我需要的是一个好的中国!

事实上,新的,一般而言,都是不稳定的,需要磨合,而‘它的利益不可动摇’那么,被磨合只会是我们一方,我们是牺牲品,或是财物,或是自由,或是生命,通常,哪一个都不会少;财务、自由与生命,什么都没有保障,我们在等什么?像狗一样地享受生命吗?

一切都是有前提条件的,如同科学一样,随着时空的变迁会被证伪的。

 

回到我们的模型。

E{Ci〕,〔Ri}CiRiRi=FciE)的假设下,黑格尔的质量法则被重新定义与理解:

{Ci},作为一个整体,体现出某种特质,当i的数量之改变超越某个定值后,阈值,{Ci}的质就会产生变化;而更为一般的情况是,即便i的数量不变,约束条件的改变就会直接导致质的变化,如在不同社会环境下,我们个人的行为方式,外界的法律空间决定了我们的行为模式,这里,{Ci}没有量的改变,改变的是Ci的外部约束条件P,而Ci的输出Ri,即Ci所体现的质,受到了制约。

这个约束条件的改变通常来自于自循环:Ri=Fci{E},一般而言,任何系统中的自循环过程都是十分危险的,因为它隐含了单向反馈,正的,或者,负的。

黑格尔的质量规律,量变产生质变,用此模型来描述即为:系统的性质因系统所构成元素的数量改变而发生变化。

的确如此,不过,不仅如此,条件反射模型还揭示了,系统的演化的可能性,性质是Ci在环境(E)下所体现出来的特征,因为,E={Ci〕,〔Ri}Ri=FciE)所构造的自循环,在i不变的情况下,系统的行为特征也可能发生改变,如:有限群体中共识的产生、办公室恋情等,他们之中没有量的增减,改变的是彼此的信息,信息达成了某种共识,系统的性质随之而发生了改变。

也许,更一般的情况恰是如此:系统的性质因自循环而改变

 

结构与功能。

在系统论的范畴内有很多关于结构与功能的论述,它们的论述通常在‘有限系统内’的前提下完成的,在‘有限系统’的假设下,我们甚至无法清晰地解决‘结构与功能’到底是谁决定谁的问题。

我们所处的系统是开放系统,在此系统下,结构决定功能,功能是结构的自然属性,结构的维系需要输入负熵,系统,或者说是结构,有时空,更是密度的,负熵的输入决定了系统的体量,因此,负熵维持不变,系统维持稳定;负熵增加,系统扩张,否则系统收缩,系统的性质与功能也将随系统的体量发生变迁。

最为明确的例子就是我们自己。

我们的身体有密度,生命有时间,体积有空间;吃多了就胖,人高力壮,但是,胖子也会有一种特殊的体味;反之,吃少了就会变得消瘦,生命趋于衰落。

既然,结构决定功能,那么,结构是如何变迁的?结构的变迁会遵守什么样的法则?

结构的增长取决与输入的负熵,输入的负熵在系统内均衡地增长,存在着某种量的对称,维持系统重心的稳定,如:《Balance goddess》,而且,一定是均衡的,单方面地增长会导致系统重心偏移而打碎原有的系统均衡,同样的道理,输入负熵的减少,也必须是均衡地,否则系统会失衡,失衡将扩散,进而引发连锁反应,导致系统坍塌,如:《Balance goddess》;宏观的经济模型是迄今为止我们所见到的历次经济危机。

系统坍塌的极限位置是系统的重心失衡,输入系统的负熵与系统的结构不相匹配,系统的功能重新构筑;重新构筑意味着,有些功能恢复增长,有些新增功能,而,有些功能被取消。

从宏观角度看,它是由事件推动的,也即负熵的输入,其连锁反应的过程构成了路径依赖;事件推动,会产生反馈,正反馈强化趋势,把功能推向系统的极限位置;负反馈,制约系统的功能,维系系统的稳定。

一般而言,一个稳定的系统,正、负反馈并存;一个只有正反馈的系统,系统会走向它的边界而脆断;一个只有负反馈的系统,系统将趋于死亡。

 

所以,在所有的科学定律与法则中,条件反射是一条很特别的法则,它是纯理性的逻辑法则,因此,它可以超越时空。

甚至,我们所有的科学表达都可以以E{Ci〕,〔Ri}CiRi重新表述。

一般而言,科学的表达式,由三部份构成:被运算的诸元Σ{Ci},与实施的运算Ci,及输出的结果RiRi=Fi{E},如,2+2=4可等价地表达为:{22〕,〔+}---Ci:+ ---Ri:4

 

在本文中,我试图以一组理性的概念与法则来描述条件反射,为条件反射构造一个逻辑的模型。


浏览(506) (2) 评论(7)
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文章评论
作者:山里人 回复 道还 留言时间:2020-05-07 16:06:16

谢谢您的启示!结构!

结与构,构,信息传递的路径,结,信息的受点,Ci,结的空间分布构成了系统的重心,决定了系统的均衡与稳定

-----很好的启示!

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作者:道还 回复 道还 留言时间:2020-05-07 10:20:37

我以前走入你这个思路,但意识到结和构不同,功和能也不同,不能混为一谈。拿椅子为例,木条是构件,木条连接在一起的地方是结,同样的力作用在结或构上,反应不同。系统也是如此。这里问题很多,希望看到你思索的结果。

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作者:道还 回复 山里人 留言时间:2020-05-07 10:07:10

呵呵,演化就不会是彻底的循环,有内因和外因引起的反射,即自演化和外适应。尤其是其中包括人的系统。

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作者:山里人 回复 道还 留言时间:2020-05-07 09:52:01

谢谢您的意见!

我们的观点稍有不同,但无碍大局,系统有结构,却没有目的,是渐进演化的,演化渐进的是结构,结构决定了功能,在反射中的多重自循环导致了系统的复杂性与不确定性。

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作者:道还 回复 山里人 留言时间:2020-05-07 09:27:20

这个模型过于简单,就此止步有点儿可惜,至少有几个方面仍可讨论:系统不是黑盒子,有目的性,有结和构,有复杂度的不同。反射因此也会不同。

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作者:山里人 回复 道还 留言时间:2020-05-07 08:44:51

谢谢!

不过,没什么新的观点了,将来也只是模型的解读了,用此模板来解读理论与现实的演化。

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作者:道还 留言时间:2020-05-07 07:51:09

这篇很有意思。期待后续。

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