任晓明 解丽:视觉溯因的逻辑与认知问题初探

发布者:林建武发布时间:2017-07-11浏览次数:718

转自 《南开学报》2017年第2期

摘要:溯因推理是发现或揭示事物规律的一种重要推理形式,它采用一种从证据到解释的思维过程, 是真正具有创造性的推理形式之一。视觉表征与溯因推理具有相互作用:在潜意识的心理活动中,视觉表征发挥直接作用;溯因推理,即使在相对简单的视觉现象中也起作用。而视觉溯因出现在从曾经的类似经验储存中即时导出假说之时。对视觉溯因的研究,旨在更好地利用皮尔士关于溯因、知觉和推理的开创性哲学分析,帮助我们更好地掌握语句、基于模型、知觉,操控等方面的溯因,展示视觉溯因在日常推理和科学发现中的重要认知作用,从而构建一个令人满意和统一的视觉溯因模式。

关键词:溯因推理;视知觉;操控性溯因;视觉溯因

  

溯因推理又称回溯推理,是当代逻辑哲学和科技哲学中的重要概念。19世纪中后期,皮尔士(Peirce)根据亚里士多德的思想,首次提出了溯因abduction)的概念,认为溯因是一种科学研究的方法并把它引入到现代逻辑中。在他看来,溯因推理是除演绎推理、归纳推理以外的第三种推理类型,它是极具创造性的推理之一,因为它导致了新的知识,特别是对令人惊讶的事实提出了可能的理论解释。

视觉溯因作为一种溯因推理,在国际学术界已经引起重视并取得研究上的突破,但在国内没有引起充分重视并未见研究成果的系统报道。本文对视觉溯因的探究,旨在通过评介和阐释国外对视觉溯因的研究分析,展示视觉溯因在日常推理和科学发现中重要的认知作用。首先探讨皮尔士的知觉溯因。其次讨论马格纳尼( L. Magnani)的视觉溯因的观点。最后评介拉夫托普诺斯(Raftopoulos)等学者的溯因视觉思想,提出自己的几点看法。


一、视觉溯因的发展脉络

对于视觉溯因,学界一直没有明确的解释。近来,帕克(Park建议将视觉溯因理解为与视觉相关的任何种类的溯因推理。[]通过梳理视觉溯因的发展脉络,我们发现,20世纪80年代,乔恩·巴威斯 (Jon• Barwise)和他的同事对视觉信息和图示推理的研究可以说是对视觉溯因的开创性研究。视觉溯因的研究盛行于90年代中期,卡梅伦雪莱(Cameron• Shelley)的硕士论文视觉溯因推理,马格纳尼和他的同事发表的视觉认知和认知建模的文章都出现在1994年。可见,1994年可以看作是视觉溯因研究的关键一年。后来,雪莱和她的导师保罗·萨伽德(Paul •Thagard)一起发表了关于视觉溯因的几篇重要的文章(Shelley 199519962003; Thagard & Shelley 1997)。马格纳尼还发表和出版了几篇关于视觉溯因的论文和一系列著作(Magnani 20012007,2009,2010,2011)。2013年,雪莱和马格纳尼在韩国高级科学技术研究所召开的视觉溯因或溯因视觉国际研讨会上提出了他们对视觉溯因的最新想法(Shelley 2015; Magnani 2015)。[]以上简要梳理了视觉溯因的发展脉络,目的是为了使读者能够了解视觉溯因的整体发展脉络,进一步理解视觉溯因的核心思想。


二、皮尔士的知觉溯因

在众多的生物系统中,人脑被认为是最高级的生物智能系统,它具有感知、识别、学习、联想、记忆、推理等功能。而在人脑感知的信息中,大部分来自视觉。视觉是人类获取信息的重要途径,也是人类对自身研究认识最深刻的部分。[] R.L.格列高里(R.L.Gregory)认为:哺乳动物,尤其是人类的大脑,体积大,质量高,使得过去的经验和对将来的预期在扩展感觉信息方面产生了重大作用。这样,我们就不是只根据特定时间能得到的感觉信息来看世界,而是运用这种感觉信息来检验假设,确定面临的事物究竟是什么。实质上,知觉已经演变为假设的产生和检验过程。[]人类的视觉系统不仅是一种有效地将外界信息输入的结构,而且是一种获得知识的伟大装置。我们的视觉可以从不断变化的外界事物中提取稳定的信息。如错觉一样,外界的信息和人的认识之间,经常会有不一致的时候。法国画家亨利马蒂斯认为,我们见到的东西是已经经过我们自身创造过的东西。视觉是能动的,与其说视觉是人类认识的入口,不如说它和人的认识是一体化的过程。[]依靠认知功能,人类完成了看的过程,它也是人们学习知识的手段。一般说来,这一过程是在感知、直觉和推理的情况下完成的。

皮尔士认为,所有推理活动都是一种符号活动,这种符号包括感觉、形象、概念和其他表征;用康德的话来说,所有推论都是一种认知。(CP,5.283[]皮尔士也支持这个观点,认为任何认知活动都是推理,这种认知活动既包括有意识的抽象思维,又包括知觉知识和潜意识的认知活动(Davis1972比如在潜意识的心理活动中,视觉表征发挥着直接作用。[]

2005年,萨米·帕沃拉(Sami Paavola)在他很有影响力的论文《皮尔士的溯因:本能还是推理?》(Peircean abduction: Instinct or inference? )中提到,溯因是本能还是推理这个问题仍然很有争议。他的观点是:如果溯因依赖于本能,那它不是一种推理形式;如果它是一种推理形式,它不依赖本能Paavola 2005p131)许多研究者认为作为本能的溯因和作为推论的溯因之间是矛盾的,与他们的观点相反,马格纳尼则声称两者是共存的(Magnani2009),他在对动物溯因的探讨中揭示了皮尔士溯因中的本能和推理的共存性质。[]

皮尔士曾说过: “溯因推理,即使在相对简单的视觉现象中也起作用。视觉溯因,是一种非语词形式的溯因,它是在从曾经的类似经验储存中即时导出假说之时出现的。它包含一个逐渐转变为非推理性的心理过程,属于知觉范畴。[]在哲学上,皮尔士把知觉(perception)看作一个快速而不受控制的知识产生的过程。事实上,知觉是一种直接获取知识的方式,这里的知识是指先前通过推理过程而在我们脑海中构成的知识。皮尔士说:溯因推理逐渐变为知觉判断,

二者之间没有任何明显的分界线” (Peirce1955c) [11]

以上探讨了皮尔士的知觉溯因思想。首先是对视觉认知的介绍,主要是为了表明,人类看的过程,是在感知、直觉和推理的情况下完成的;皮尔士的知觉溯因理论阐明了他关于“任何认知活动都是推理,溯因推理逐渐变为知觉判断,二者之间没有任何明显的分界线”的观点。在我们看来,皮尔士的一些关于溯因、感知和推理的开创性的哲学分析,仍然是当前认知研究中很重要的方面。皮尔士的分析帮助我们更好地掌握基于模型、知觉、操控和生态认知方面的溯因。正如马格纳尼所说,研究溯因在推理,知觉,图表和图示中的作用问题,并将这些传统问题与新近对创造性、选择性、基于模型和操控性溯因的分析相互交织相互交织,对于构建统一的视觉溯因整合模型不可或缺。[12]更重要的是,皮尔士关于溯因不是本能而是一种推理的思想为视觉溯因的发展开辟了道路。


三、马格纳尼的视觉溯因

(一)操控性溯因

马格纳尼长期致力于研究操控性溯因,把它看作是溯因推理的主要模式。这意味着当溯因地解决问题时,通过且不仅仅通过行动来思考还使用除了句子溯因外的各种表征和 “介质。帕沃拉认为这对理解人的认知能力特别是创造力至关重要,人类善于使用除了符号和概念外的各种迹象如视觉形象和标志,将它们结合在一起来解决问题。[13]

为了更好地理解马格纳尼的视觉溯因,先大致了解一下他的操控性溯因是很有必要的。马格纳尼对溯因推理做了多种区分:(1)选择性/创造性; 2)理论/操控;和(3)基于语义/模型。这些分类在他的溯因理论中都起着至关重要的作用。[14]马格纳尼曾经说过:我所说的理论溯因当然是为了说明在创造性推理和人类和计算程序中,特别是选择和创建一组能够给出数据(观察)一个好的(优先)解释的假设(诊断,原因,假设)的目标什么是最重要的,但是当外界环境的开发很重要的情况下,没有解释很多发生在科学和日常推理中发生的案例。 ...我坚持认为,有两种理论溯因,与逻辑和语言/符号推论相关的语句溯因,以及与利用图表,图片等的内在化模型有关的基于模型的溯因[15]对这个文本的理解,有助于我们理解三者之间的区别:他尝试性地提出把理论溯因细分为语句溯因和基于模型的溯因。马格纳尼认为,理论溯因就是一种创造性溯因。在马格纳尼把理论溯因看作是一种创造性溯因的情况下,他又试图区分理论溯因和操控性溯因。他认定操控性溯因就是一种创造性的溯因。与理论上的溯因形成相比,操控性溯因(Magnani 2001)发生在我们思考的过程中,而不仅仅是在实用主义的意义上。操控性溯因是指一种额外的理论上的行为,旨在创造新的经验的解释,将其融入到以前存在的实验和语言(理论)实践系统中(Magnani 2009p392001p3)。

在这一情形下,理论溯因呈现为所谓基于模型的溯因。通过刻画操控溯因的首要特征,可以表明如何在试验阶段找到构造性的方法。[16]

在帕克看来,当马格纳尼对不同类型的溯因加以区别时,他倾向于通过几何图来处理视觉溯因。他已经多次表明基于模型和操控性溯因在几何推理中的作用。马格纳尼关于视觉溯因的研究结果很容易与以前的几何图解推理结合起来。因为在他看来,皮尔士的推理也是基于模型的、操控的视觉溯因。[17]

尽管如此,帕克还是肯定基于图示的溯因是马格纳尼溯因研究中最重要的成就之一。马格纳尼非常成功地提出并强调了操控性溯因的作用。随着时间的推移,他越来越注意强调它的意义。他甚至把操控性看作所有溯因的固有特征。也许,这是马格纳尼超越皮尔士的地方。因为皮尔士从来没有明确提出操控性溯因。帕克想强调的是,马格纳尼发现的操控性溯因可能是以视觉溯因的图形推理为起点的。如果这种看法是正确的,那么可以说视觉溯因是马格纳尼溯因理论的核心。[18]

总的说来,马格纳尼开创性地对理论溯因和操作溯因的区分进行分析,从而提供一个整合的框架,对科学实践中创造性的以及基于模型推理的某些特征做出解释。他不仅说明语句溯因及其局限,而且认为创造性将会被看成理论溯因的最高阶结果。即使皮尔士探讨了几何图形推理,从而隐含地预设马格纳尼对其操控性质所做的论述,我们也应该将操控性溯因的发现归功于马格纳尼。


(二)视觉溯因

马格纳尼以视觉形象、知识表达图示、形象和问题求解、视觉溯因作为框架对视觉溯因进行了阐释。[19]篇幅所限,笔者仅做如下简介:

为了在思维中运用视觉心理形象把假说生成和科学发现相联系,马格纳尼把形象看作是人工智能中问题求解的一种范式,并展示了一些相关的认知模型。在这个研究领域中形象image)这一术语指的是人类在从记忆中提取信息时所使用的一种内在表征(internal representation)。许多心理和生理研究描述了心理形象过程(mental imagery processes)的多种功能: 存在一个视觉记忆(visual memory),在回忆中处于优先地位(Paivio,1975);人类通常使用心理形象来进行空间推理 (Farah,1988),可以用创造性的方式对形象进行重构(Finke, and Slayton,1988);在这个过程中,保存了实际的物理对象的空间关系、相对大小和相对距离(Kosslyn, 1980Tye1991[20]

关于视觉认知,克塞林(Kosslyn)是这样说的:一般情况下很多人都认为它们是通过视觉对象和事件来思考的……我们将探究视觉认知的用视觉心理形象来进行思考的这一特质。即使对象或事件并非真的可见,视觉心理形象始终伴随着视觉经验。我们可以用尝试回答以下问题的方式来了解所谓的视觉心理形象::……你的客厅里有多少扇窗子?如果把n的大写字母按顺时针方向旋转90度,它会不会变成另一个字母?Kosslyn&Koeing,1992,p.128)[21]

根据克塞林的描述观(depictionist)或图画观(pictorialist)(Kosslyn,1983)心理表象是仿图画(quasi-pictures),通过心灵中被称为视觉缓冲的特殊媒介来表达。他认为,存储在记忆中的视觉信息可以以一个形象显示在CRT屏幕上。他的心理意象模型把视觉缓冲处理形象的过程分为三个步骤:生成过程,利用存储于长期记忆中的视觉信息形成一个形象;转换过程(例如旋转、翻译、减少大小等等),调整或从不同视角审视所描述的形象;检验过程,探究提取信息的单元模式,例如形状和空间构成。

我们可以在视觉记忆的基础上建立视觉形象,但我们也可以用回忆起的视觉形象来形成我们从来没有真正见过的新形象。日常生活中常常使用形象,但形象必须被视为思维的一个主要媒介,视为与假说生成相关的思维机制。根据克塞林的认知模型,心理意象的表达图示是由两个不同层次的推理构成的:视觉的和空间的。前者涉及形象是什么样的,后者依赖于一个对象相对于其他对象的位置。[22]M99下分别讨论这两方面。


  1. 基于形象的解释

马格纳尼从计算哲学的角度出发,阐述了关于视觉溯因的问题求解策略。他从常识推理领域找到许多实例来分析视觉假说生成的作用。思维的高层次视觉和空间媒介可以作为与溯因假说生成相关的机制。为了能更好地了解其背后所涉及的认知过程,他的做法是描述一个能够模仿人脑在产生涉及溯因时的真正运作方式的模型,主要目的是证实这一模型的表达能力和推理的充分性。[23]

一个视觉推理怎样才能完成一个基于形象的解释,这需要阐释怎样把视觉溯因和假说生成联系起来的机制。也就是说,面对有问题需要解决的初始形象,我们必须找到一个形象假说来解释问题数据。因此,在即将发生的溯因推理过程中所形成的形象获得了一种假说的地位。具体操作过程如下:(1)从长期记忆中锁定一个视觉(形象)描述,该描述必须满足能够解释需要解决的反常性的条件;(2)选择一个合适的形象解释假说,能为一个场景中的特定对象的在场或缺席辩护;3)从视觉上解决著名的猴子香蕉问题:把猴子所执行的一系列行动的每一个后果所形成的视觉表达看成一个假说生成。如果该假说成立,所选择的假说就为该问题提供了一个解决方案;4)初始形象针对不同的选择可以进行为对象赋予意义的操作。由此可以说,所描述的创造性溯因推理的结果就是指一个的形象假说的生成;在这里,新假说的形象表达怎样导致科学发现这个问题值得深思;从未经计算的形象假说集合中选择一个形象假说,并把它储存在长期记忆中,这其中也涉及到溯因的步骤,但比较而言,其创造性要弱得多,因此,这种情况下的视觉溯因可以称为选择性的。


  1. 形象假说

面对一个初始观察到的形象,如何发现和解释其中需要解决的问题?在马格纳尼给出的四个例子中,可以做出如下解释:(1)一个对象的缺席;2)一个对象处在某个特定位置上的原因:3)一个对象获得指令后怎样通过移动自身和/或与场景形象中的其他对象彼此作用;4)怎样识别一个对象的意义所在(例如识别出一块石头是个工具),(Shelley,1996)

马格纳尼针对以上四种情形分别举例说明。他给出一个基于常识推理的例子来解释第一种情形:比如我们看见桌子附近的地上有一块破碎的玻璃和一些树叶,窗户是开着的。面对这种情形,就需要我们从长期记忆中提取另一个视觉(形象)描述:完好无损的玻璃、桌子和窗户。由此,很容易识别出新的表达与原先的表达的不同。从而需要解释初始形象中在场的树叶和破碎的玻璃。这就构成了需要解决(解释)的反常。如果把树叶和风联系起来,就形成一个新的形象解释假说。这样的操作需要一些知识基础和数据之间合适的结合形式作为前提。具体来说,在保存在长期记忆中的、属于同一系列的对象之间建立起某种刺激联系,这样能帮助发现树叶和碎玻璃所表达的反常。而树叶和风之间存在的另一种联系则可导向解释任务的完成。[24]

第二种情形涉及的是为场景中特定对象辩护的能力。例如:一个朋友习惯每天走同一条路,这条路经过一座小桥,通常可以看到鸭子在水中游来游去。而某一天这个朋友没有看见鸭子(这一发现从视觉上来自储存于长期记忆中与以前观察到的形象相类似的形象——与有鸭子产生了对比)。他自问鸭子到哪儿去了?但因为他从未看见鸭子出现在别的地方,虽然他发现了这一反常,却无法给予解释。由此,形象解释推理是行不通的,推理即可终止。

相反,如果这个朋友曾经在一个农舍的屋檐下看到过鸭子。当他从视觉上发现鸭子的缺席时,他可以从长期记忆中提取一个形象:鸭子在屋檐下睡觉。这样形象解释假说立刻就生成了。它的计算机制和第一例中的机制是一样的。即通过比较一个与储存在长期记忆中的相类似的形象,发现反常(比如鸭子的缺席)。然后在不同对象之间建立一种联系,使人从长期记忆中提取另一个形象。从而构成一个假说,以便解释鸭子的缺席。

第三种情形涉及著名的猴子香蕉的问题。房间里有一根香蕉、一个箱子和一只猴子。因为香蕉在天花板上,猴子拿不到香焦。但它能够将箱子挪到香蕉下面某个位置上,然后爬上箱子拿香蕉。猴子所执行的一系列动作的后果所形成的视觉表达都可被看作一个假说生成,如果这样一个假说能成立的话,就说明所选择的假说为问题提供了一个解决方案。这一情形中,我们必须给出解释,在一个初始(最终)观察到的形象中,一个对象怎样移动自己并与场景中其他对象相互作用从而完成一个给定的任务。[25]

最后一种情形是关于一个特定对象的意义的解释过程。在此不再详述。


  1. 视觉溯因系统的结构[26]

以上论述表明,马格纳尼为了使分析视觉假说生成(尤其是对科学发现)的作用变得容易处理,他在常识推理领域的层面进行操作。除此之外,他将自己限定在空间表达上,前提是空间表达不添加命题无法表述的信息。需要强调的是,这里的空间表达与描述性表达并不等同于计算。而空间表达的作用是体现在审查或检验形象相关的任务时,可能会有助于减少解决方案的计算复杂性和难度。以下做简要阐释:

针对空间推理任务,马格纳尼提出一个系统的认知架构,并将其按等级组织分为三个层次:(1)宇宙的空间世界(2)空间世界(3)形象对象作为元素包含在每一个空间世界中。在计算层面上,宇宙是由能描述每个空间世界的一个表征结合和一个导航仪构成,这个导航仪允许一个形象对象从原先的世界移动到一个不同的世界。因此,不同的世界可以通过导航仪互相交流。事实上,根据格拉斯哥夫(Glasgow和帕帕迪亚士( Papadias)的计算模型, 每一个世界都是由一个嵌套的符号阵列表达出来的,它由一个合适的形象对象域(阵列中的符号表征)和一组识别规则构成。例如牛顿力学中的计算模型就是这样。[27]

在数学上,空间世界可以被表征为树形结构,所以我们可以考虑相邻矩阵。利用图像理论定理能方便地处理任何长度的路径,可以考虑除包含之外的许多种关系,比如在旁边但不包括在内,在不远的其他地方等。这种能力使空间世界不断地与这些新关系匹配成为可能,从而为解决上述溯因问题提供一个详细的计算问题的解决策略。

为了解决上面介绍过的第三种视觉溯因问题,即猴子香蕉问题,马格纳尼主张采用经典的目标分析方法。分析过程如下:用一个阵列来表征房间,所有的对象都用阵列中的符号表示。如果我们描述一个初始的距离函数为Distx,y),我们就会立刻转换到一个新制定的目标形式,也就是,距离(猴子,香蕉)=0。我们假设为对象猴子提供一组初始函数,比如向右走,向左走,向左推,向右推,爬,抓。对阵列中每一个函数的影响进行视觉的描述是很可能的。一个切实可行的步骤是:1)选择一个行动(2)如果这个行动导致距离的缩小。那么(2.1)去行动,否则回到(1)。显然,这种算法不一定导致目标。这一算法可以通过一种装置得以改进,不过它只能发现静止状态而不能解决问题。马格纳尼还提供了一种途径,就是通过在距离函数之外添加一个补偿函数来评估从静止状态集合到实际情况之间的距离

对此,马格纳尼做了进一步的分析:如果把每个导致目标的新步骤〔也就是由对象的新位置生成的阵列的每一个新结构)当成一个形象状态,那么,我们可以说猴子”(或者面对猴子一香蕉问题的”) 为了完成任务形成不同的形象假说。因此每一个步骤都表达了一个特定的形象世界。阵列配置的目标是实现、执行基于形象的最佳解释(即视觉溯因):生成的这一溯因形象假说是问题数据的最佳解释,因此能够完成计划任务。最后,如果把空间世界表征为一个房间,它就可以提供不同细节的规则的集合,它也可以提供完全不同的规则。当然,规则越少,空间世界中的对象就会越少地受到限制。马格纳尼补充道,他可以从功能的观点出发对上述的架构进行扩展。可以把自己限制在一个特定的空间世界解决问题,当然这样就会使得最初的和最后的状态不一样;也可以利用导航仪建立新的形象世界。

以上从操控性溯因和视觉溯因两个方面对马格纳尼的视觉溯因的观点展开了论述。其中,马格纳尼的操控性溯因理论中的视觉溯因是一个值得研究的焦点问题。简言之,马格纳尼的视觉溯因主要考察了思维中的视觉心理形象如何能够与假说生成相关。他刻画出视觉溯因的最初特征,并提出一个日常推理中存在的、基于形象的假说所形成的认知框架。


四、拉夫托普诺斯的溯因视觉

在早期的著作中,拉夫托普诺斯认为,早期视觉是一个不受自上而下的概念/认知调制的前注意视觉阶段(Raftopoulos2009)。他所提到的自上而下的过程,,尽管在视觉区域内有自上而下的信号流动,但他指的是认知驱动的过程。此外,他提到的注意是指认知驱动注意。因此,早期视觉中,视觉处理的是认知的不可渗透阶段。相反,晚期视觉是认知渗透并涉及通过认知驱动注意的处理的调整。其阶段具有混合内容:部分概念内容和部分图形的模拟内容。[28]他将早期视觉状态的内容与感知的非概念性内容(NCC)相关联,认为一些状态和内容的认知不可渗透性是因为这些状态和内容是非概念性的必要和充分条件。


(一)后期

拉夫托普诺斯在《后期视觉:加工过程和认知身份》Late Vision: Processes and Epistemic Status文中,考察了发生在后期视觉的加工过程,并提出这样一个问题: 后期视觉是否应确切地被理解为一个感知阶段,或作为一个思想的话语阶段? 具体来说,他认为后期视觉在一定程度上,其概念性本质,既不构成也不暗含他称之为纯粹的思想,即在大脑的认知领域形成的命题结构,并参与话语推理和推论。同时,后期视觉的输出,即关于对象的身份和类别(即明确信念)或其特征的明确信念最终可进入话语推理。[29]

采用贾肯多夫(Jackendoff)对表征感知的视觉感意识和视觉理解(表征纯粹的思想)之间的区别,拉夫托普诺斯认为,后期视觉的内容属于视觉意识而不是视觉理解。在晚期视觉中,对最佳解释的溯因或推断允许构建最适合场景的表征。考虑到稀少的视网膜图像不足以确定远端对象和感知,即最适合视网膜信息的感知,拉夫托普诺斯认为,晚期视觉不包括在认知领域形成的命题结构和参与话语推理和推论,并不涉及从命题结构的前提到认定信念的话语溯因推理。[30]


(二)后期视觉中的溯因推理

帕克之所以建议将视觉溯因理解为与视觉相关的任何种类的溯因推理,其中的原因是,他认为雪莱对考古学中视觉类比的研究和马格纳尼对几何证明中的操控性溯因的研究完全符合这种对视觉溯因的理解。另一方面,溯因视觉abductive vision)与视觉溯因visual abduction)不同,因为它旨在揭示视觉本身在溯因方面的机制。帕克还告诉我们,在KAIST国际研讨会之前,没有人对溯因视觉进行过论述,正是在KAIST研讨会上,拉夫托普诺斯宣读了一篇题为后期觉中的溯因推理的论文(另见Raftopoulos 20092015),从而开拓了在溯因推理方面揭示视觉机制的尝试。[31]

拉夫托普诺斯把溯因推理划定在后期视觉阶段而不是早期视觉阶段是很有意思的。他也是这样在后期视觉中定位溯因推理的。在提及关于在后期视觉中发生的状态变换或逻辑状态转变的问题时,他的观点是:在后期视觉中,对最佳解释的溯因或推断允许通过在视觉场景中对物体的识别形成假设并消除竞争选项来构建最适合情景的表征,直到找到最适合的解释。(Raftopoulos 20092015。拉夫托普诺斯的观点是,在后期视觉中的这种溯因推理不是话语推理。他坚持认为,后期视觉的溯因推理不是话语推理的实例,因为它们不影响从命题结构的前提到识别信念的转变。换句话说,他相信后期视觉有一种不可缩减的视觉成分,使它不同于话语推理的理解[32]

拉夫托普诺斯从来没有说过早期视觉不是一个推理的过程。他所支持的只是一个论点,即后期视觉是一个推理过程而不是一个话语推理。换句话说,拉夫托普诺斯尚未讨论早期视觉与溯因的关系。帕克认为,我们可以将讨论延伸到早期视觉,相信早期溯因视觉存在的可能性将变得更有争议。有两个原因:一、他只是将溯因等同于最佳解释推理;二、他只是将溯因视为推论,而没有考虑皮尔士知觉溯因的可行性。皮尔士无疑是第一个提出视觉问题的人。虽然很少强调,似乎毫无疑问,皮尔士是十九世纪末和二十世纪早期美国领先的实验心理学家之一。[33]

对于是否存在早期视觉溯因的问题,笔者非常赞同帕克的观点,他认为,鉴于皮尔士对知觉溯因的方法很有意义,皮尔士作为实验心理学家,忽视早期视觉溯因的可能性似乎不大。即使如此,我们应该对皮尔士的观点给予公平的评价,也应认真考虑早期视觉中溯因的可能性。[34]

帕克告诉我们,理解视觉溯因和溯因视觉的关键在于溯因的双重方面,即溯因的本能和溯因的推理。鉴于这一点,我们可以期望通过继续和扩大马格纳尼、萨伽德和雪莱等人研究视觉溯因而获得的重要结果。从几何图形推理的情况可以清楚看出,我们将继续受到皮尔士的启发。[35]

以上介绍了拉夫托普诺斯的溯因视觉思想,主要涉及后期视觉和后期视觉中的溯因推理,考察发生在后期视觉中的加工过程,进而明确指出,后期视觉是一个推理的过程而不是一个话语推理。溯因视觉旨在揭示视觉本身在溯因方面的机制。


五、结语

从视觉溯因的角度对溯因推理进行研究,以追随并超越皮尔士的方式进行溯因推理研究,从视觉着手似乎是一个完美的起点。这使得我们可以重新考虑溯因推理研究的跨学科性。皮尔士的一些关于溯因、知觉和推理的独创性的哲学分析,为视觉溯因研究奠定了基础。马格纳尼在皮尔士哲学思想的影响和启发下,把溯因在推理,知觉和图示中的作用研究与关于创造性、选择性、基于模型和操控性溯因的分析相结合,开拓了视觉溯因研究的新阶段。拉夫托普诺斯把溯因推理定位在后期视觉而不是早期视觉中,开拓了在溯因推理方面揭示视觉机制的尝试。帕克提供了足够的理由来挑战拉夫托普诺斯把溯因等同于最佳解释推理IBE的假设,帕克认为,如果自己成功地对拉夫托普诺斯的两个基本假设提出疑问,就有充分的理由将溯因的可能性扩大到早期视觉。[36]当然这需要进一步探讨。

综上,对视觉溯因的研究,能帮助我们认识视觉溯因在推理和科学发现中的重要认知作用,整合语句溯因、基于模型的溯因、知觉溯因,操控溯因等方面,从而构建一个统一的视觉溯因模式。对视觉溯因的研究,有助于我们拓展溯因推理的研究视野,不仅从逻辑的视角探究溯因推理,而且从认知的角度研究溯因推理,吸取计算机和人工智能对溯因推理和溯因模式的研究成果,在此基础上开展逻辑和哲学的研究,实现跨学科多视角的溯因推理研究。视觉溯因作为一种非言语的图示推理,可以极大地推动归纳逻辑、语言逻辑、认知逻辑和人工智能逻辑的发展,展现出极大的发展潜力。

  

Visual Abduction

Ren Xiaoming , Xie Li

(Faculty of Philosophy, Nankai University, Tianjin, 300350 )

Abstract: Abductive reasoning is an important reasoning form of discovering or revealing the laws of things. It adopts a kind of thought process from evidence to explanation, and belongs to one kind of creative reasoning models. Visual representations and abductive reasoning interact on each other: visual representations play a direct role in subconscious mental activity; abductive reasoning plays an important role, even in relatively simple visual phenomena. Visual abduction, is a kind of nonverbal form of abduction, which occurs when hypotheses are derived from a series of prior similar experiences of storage. This article explores visual abduction in order to make better use of Peirce's pioneering philosophical analysis of abductions, perceptions and reasoning to help us have better understand of sentential, model-based (and visual), perceptual, manipulative and other aspects of abduction, showing the important cognitive role of visual abduction in the daily reasoning and scientific discoveries, so as to build a satisfactory and unified visual abduction mode.

Key words: abductive reasoning; visual perception; manipulative abduction; visual abduction;

  



基金项目: 国家社科基金重大项目:现代归纳逻辑的新发展、理论前沿与应用研究,项目批准号:15ZDB018

作者简介:任晓明,76net必赢官网教授,博士生导师,主要从事逻辑学和科学哲学研究;

解丽,76net必赢官网博士研究生,主要从事逻辑学、语言逻辑和逻辑哲学研究。

  

[] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive VisionBerlin: SpringerVol.322016p.147.

[] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Visionp.143

[]罗四维:《视觉信息认知计算理论》,北京:科学出版社2010年版,第1页。

[] R.L.格列高里:《视觉心理学》,彭聆龄、杨旻译,北京:北京师范大学出版社1986年版,第208页。

[]箱田裕司、都築誉史川畑秀明萩原滋:《认知心理学》宋永宁译,上海:华东师范大学出版社2013年版,第15页。

[] MagnaniAbductionReason and Science. Processes of Discovery and ExplanationNew York: Kluwer Academic2001p.41.

[] MagnaniAbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanation2001p.42.

[] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Visionp.142.

[] MagnaniAbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanation2001p.43.

[11] PeirceC.SPerceptual judgments, in : C.S . Peirce, Philosophical Writings of Peirce,J. Buchler, ed .1955Dover, New York , p. 304.

[12] Lorenzo MagnaniUnderstanding Visual Abduction. The Need of the Eco-Cognitive Model. Philosophy and Cognitive Science II. Berlin: Springer2015p 117.

[13] Sami PaavolaBook Review of Lorenzo Magnani: Abductive CognitionJournal for General Philosophy of Science. Vol. 422011pp 201–205.

[14] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Visionp.144.

[15] Lorenzo Magnani. Abductive Cognition[M]Berlin: Springer2009p.11.

[16] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanation2001p.15.

[17] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.145.

[18] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Visionp.146

[19] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanationpp106-115.

[20] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and ExplanationP97.

[21] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanation. pp97-98.

[22] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and ExplanationP98-99.

[23] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and ExplanationP107.

[24] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanationp108.

[25] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and ExplanationP109.

[26] This section is based on Magnani (2001). 110-114

[27] Magnani. AbductionReason and Science. Processes of Discovery and Explanationp110.

[28] Raftopoulos AAbductive Inference in Late Vision. In: Philosophy and Cognitive Science II. Studies in Applied Philosophy.Epistemology and Rational Ethics, vol 20. Berlin: Springer Cham2015p.155.

[29] Raftopoulos ALate Vision: Processes and Epistemic Status Frontiers in Psychology2011p.1.

[30] Raftopoulos A. Abductive Inference in Late Visionp.155.

[31] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.147

[32] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.148.

[33] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.146.

[34] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.148.

[35] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.150.

[36] Woosuk ParkFrom Visual Abduction to Abductive Vision2016p.150.


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