人工智能中對符號含義的爭論
機器能否像人類一樣思考和理解？此問題已困擾人工智能研究者多年。人工智能自從20世紀50年代誕生以來，便一直試圖模擬人腦的表現，並假定計算機和人腦都只是信息加工機器。隨著數字計算機的出現，該問題被進一步表述為，是否只要能運行適當的程序，計算機就可以思考和理解？對此的肯定回答被稱為強人工智能立場，它源於紐厄爾（Allen Newell）和司馬賀（Herbert Simon）等人工智能研究的先驅，他們認為智能存在於物理符號系統中。當塞爾（John Searle）提出中文房間論證以質疑該立場後，便引發了學界對意識、理解與計算本質等問題的反思。其後，哈納德（Stevan Harnad）在此背景下提出了符號接地問題，並將其作為對更一般的計算主義立場的反駁，計算主義認為心理狀態等價於與其實現無關的計算狀態。塞爾後來也認為，中文房間論證同樣適用於對計算主義的反駁。
中文房間論證反對強人工智能
具體而言，早期人工智能研究者認為計算機程序本身就是一符號系統，該符號系統是由可以基於明確規則（即句法）操作的任意“物理對象的個例”（即物理符號）組成。基於對人腦與計算機的類比，他們便以符號系統來理解認知，並假設認知主體的思考、推理或語言運用就是進行符號操作。這便是主張“心智是符號系統，認知是符號操作”的心智的符號模型。20世紀70年代形成的認知科學遵循著與心智的符號模型相同的假設。這些觀念構成了稱為計算主義（又稱認知主義）的基本原則，計算主義主張思維是心智的核心功能，可以通過遵循明確規則所進行的符號操作來說明思維。由此，計算主義便有三個要素：表徵、形式符號系統和基於規則的變換。
不過，塞爾於1980年提出了“中文房間論證”的思想實驗，以證明計算機所進行的純句法符號操作不會產生出含義。該思想實驗可表述為：想象在某房間裡有一個人，此人可透過牆上的狹縫獲得寫有中文字符串的紙片。此人並不懂中文，因而不能理解紙上的字符是什麼含義。不過，藉助於能為每個可能的中文輸入字符串指定相應正確回覆的規則手冊，他可以對遞進來的紙片給出一個正確的中文回覆，並將其通過狹縫傳遞給外界。對於房間外的母語為中文的人而言，看起來他們正在和另外一位母語是中文的人通過書面中文會話。
（中文房間論證圖示）
現在的問題是房間裡的人是否理解到了什麼？塞爾認為房間裡的人什麼都沒有理解，因為這個人只是遵循著規則手冊中的機械指令，模擬出了一個母語為中文的人的行為。而他按照規則手冊進行的操作，本質上與數字計算機運行的程序操作別無二致——接收中文符號輸入，純粹根據這些符號的形狀來操作它們，最後給出中文符號輸出。因為計算機程序完全是句法的，只是由符號串組成。符號的形狀是任意的（與其含義或內容無關），推理的規則（對符號的組合和重組規則）本身也是任意的符號串。顯然，我們不會在此情形下認為房間裡的人理解了中文，因而也不能說計算機能夠理解中文，即數字計算機無法通過基於執行某個適當的程序來理解中文。所以，雖然適當編程的計算機可能會以自然語言與人進行會話，但是它們並不理解所用符號結構的語義內容。
進一步說，中文房間論證的主旨在於系統的中央符號操作器（房間中的人）在並不理解中文的情況下，如何說明該系統（整個房間）能夠理解中文。可將其論證歸結為：因為句法操作不是系統獲得含義的充分條件，並且計算機只能進行句法操作，所以計算機不能獲得含義。由此，塞爾宣稱，再多的句法也不能產生出語義來，所以計算機無法通過運行某個程序（純句法的）進行理解。另外，人的心智既是句法的又是語義的，即人的心智既使用符號，同時也賦予符號以含義（語義）。因此，人的心智才能夠進行理解。所以強人工智能立場是錯的。
符號接地問題質疑計算主義
在塞爾論證的基礎上，哈納德進一步追問，一個系統的中央符號操作器僅僅是句法性的，該系統如何獲得它所使用的符號的含義呢？常規的基於規則的人工智能系統由某些特定的表徵（符號）結構組成，這些符號的含義最終由程序設計者所賦予，即它們的含義衍生於設計者的頭腦中。也就是說，這樣的符號結構自身是沒有內在含義的，而僅有衍生的含義。
通常認為構成符號系統的符號與其相對應的含義既不相似，也不具有因果關聯，符號的物理形狀和句法屬性，並不會對其所對應的語義值提供線索，後者與前者的對應完全是任意的。符號的含義只是其使用者們達成的記號性約定的一部分。傳統的人工智能系統操作著被系統地解釋為其所意指事物的符號，但解釋是由外部解釋者的心智做出的，而不是符號系統固有的。或者說，系統本身不知道符號表徵的是什麼，它們的含義完全取決於外部的解釋者。所以，一個人工認知主體，如機器人，似乎無法獲得它可以成功地在句法上進行操作的符號的含義。
（人工智能圖示）
哈納德將符號接地問題具體表述為：一形式符號系統的語義解釋如何內化於該形式符號系統中，而不僅僅是寄生於我們頭腦中的含義上？僅憑其（任意）形狀而加以操作的無含義的符號個例，其含義如何能接地到其他無含義的符號之外的事物上？這裡所說的“我們頭腦中的含義”是指由符號設計者指派給符號的語義。簡言之，符號接地問題可以被看作如何使得語義不需要第三方解釋者，或者說如何使得語義內化於符號系統。
只有生物認知系統才具有始源意向性，並且它們是對具有衍生意向性的實體賦予含義的唯一來源。人工系統（書籍、計算機和機器人）只有衍生意向性，因而它們永遠不會以始源的方式獲得符號的含義。可以說，哈納德的符號接地問題是在中文房間論證的基礎上對強人工智能與更普遍的計算主義立場的質疑。符號接地問題的意義不僅限於人工智能領域，因為它要對含義如何能在自然中產生，給出一個令人滿意的說明，即要給出一種自然化的語義學。對於一些人而言，符號接地問題引發了對人工智能的懷疑，並認為該問題表明認知科學不能說明含義的出現。
符號含義需基於認知主體
當然，也有哲學家並未被中文房間論證與符號接地問題說服。丹尼特（Daniel Dennett）認為，根本就沒有非衍生的意向性，因此，始源意向性也就無從說起；斯洛曼（Aaron Sloman）則認為，符號接地問題基於概念經驗論預設，而概念經驗論卻是錯誤的。此外，也有哲學家雖未否認存在非衍生的意向性，但卻反對在基於符號的人工智能中存在任何符號接地的需要，例如，康明斯（Robert Cummins）認為，因為心理表徵是非符號性的，所以沒有必要保證它們具有非衍生的含義。在他看來，關於符號接地問題的整個討論都是被誤導的。
筆者認為，中文房間論證的確揭示出了心智的符號模型不能較好地說明心智是如何進行理解的。不過，哈納德進一步提出的符號接地問題卻存在基本預設上的錯誤，導致該錯誤的線索可以追溯至紐厄爾和司馬賀等所說的“物理符號”概念。符號的本質在於使用者的約定，因而符號都是社會建構的而非物理的，所以“物理符號”這一概念本身就是不恰當的。斯洛曼與康明斯對符號接地問題的批評是中肯的。在符號接地問題的整個表述框架中，存在著一些嚴重的誤解，如對符號與表徵的基本理解及二者之間關係的理解。特別是，哈納德及其追隨者提出的對符號接地問題的解決方案，是將符號接地於系統對符號所表徵的對象的識別和操縱能力上。也就是說，對於一個將符號系統與感覺運動系統相聯合的自主系統，若它可以將其內部符號可靠地關聯到它們所指的外部對象上，其內部符號便是接地的。此觀點忽略了符號與其所指物之間關聯的擬製性，即符號的含義並非直接來源於外部對象，而是源於認知主體對符號系統本身的理解與想象。
本文刊載於《中國社會科學報》2017年9月5日
本期編輯：金高陽
（文中圖片均來自網絡）