談對固定研究對象的系統(tǒng)認(rèn)知

楊文采

（浙江大學(xué)）

DOI:10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2025.03.166

第二次世界大戰(zhàn)后的80年，信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、腦科學(xué)和系統(tǒng)學(xué)的崛起和融合造成了認(rèn)知科學(xué)的誕生。認(rèn)知是信息在腦海中被感知、處理和提取的全過程，感知和思維是人認(rèn)知的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。理性認(rèn)知是認(rèn)知科學(xué)研究的主要對象，系統(tǒng)學(xué)的思維對于天、地和生命等固定對象的認(rèn)知，具有指導(dǎo)意義。本文對固定研究對象的系統(tǒng)認(rèn)知進(jìn)行了初步探討。

人的認(rèn)知有多種模式，如遺傳認(rèn)知、具身認(rèn)知，離身認(rèn)知和涉身認(rèn)知。一般性的認(rèn)知過程包括觀測感知、記憶聯(lián)想、分析推理、綜合判斷，最后產(chǎn)生概念和解答方案。另外一類認(rèn)知的起點(diǎn)來源于一個(gè)固定的研究對象，例如，宇宙、地球、生態(tài)、大腦等等。這類認(rèn)知與科學(xué)的分科相對應(yīng)，可稱為有固定研究對象的專業(yè)認(rèn)知。一個(gè)固定的研究對象就是一個(gè)多元組分相互作用構(gòu)成的系統(tǒng)，它們的認(rèn)知方法遵循系統(tǒng)學(xué)的認(rèn)知模式?？茖W(xué)認(rèn)知的目標(biāo)主要表現(xiàn)為追求理性、客觀、精準(zhǔn)、系統(tǒng)的知識，為人類智力的升華提供潛能和動力，需要有系統(tǒng)認(rèn)知的模式和方法來指導(dǎo)。系統(tǒng)認(rèn)知要取得認(rèn)知對象完整的知識體系，包括對事物的“何物”、“如何”、“為何”和“如何用”四方面的內(nèi)容。

鑒于自然系統(tǒng)的復(fù)雜性、非線性，系統(tǒng)學(xué)同時(shí)研究所有系統(tǒng)的普適認(rèn)知規(guī)律和大概率發(fā)生的特殊規(guī)律。在系統(tǒng)認(rèn)知模式中，首先觀測對象的組成、結(jié)構(gòu)、屬性和環(huán)境，然后在觀測系統(tǒng)組元相互作用行為的基礎(chǔ)上，研究系統(tǒng)的相態(tài)變化和演化，最后研究系統(tǒng)整體的組織或者自組織機(jī)制。因此，普適的系統(tǒng)認(rèn)知模式由組成、結(jié)構(gòu)、屬性、環(huán)境、行為、相態(tài)、演化和組織機(jī)制等 8 個(gè)環(huán)節(jié)鏈接而成。它們又分為三個(gè)層次：組成、結(jié)構(gòu)、屬性和環(huán)境研究屬于概念研究層次，集中研究 know What（認(rèn)知什么）；行為、相態(tài)和演化層次屬于模式研究層次，集中研究 know How（認(rèn)知如何演化）；而組織機(jī)制層次研究認(rèn)知為什么會這樣（know Why）。第一個(gè)層次要結(jié)合具象和抽象思維，第二個(gè)層次要融合所有信息以完善模型，取得抽象出來的知識。第三個(gè)層次包括理論驗(yàn)證，以取得理論知識為系統(tǒng)認(rèn)知目標(biāo)。系統(tǒng)組織還具有反饋的功能，在演化過程中對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)會進(jìn)行調(diào)整，并可能改變系統(tǒng)的屬性。系統(tǒng)認(rèn)知還必須考慮系統(tǒng)整體與外部環(huán)境的相互作用，環(huán)境可能與系統(tǒng)產(chǎn)生能量與物質(zhì)交換，影響系統(tǒng)的行為屬性和相態(tài)的穩(wěn)定性。

科學(xué)認(rèn)知的目標(biāo)就是要為人類可以共享的知識庫提供最為理性、客觀、精準(zhǔn)和系統(tǒng)的知識。宇宙萬物的生成和演化機(jī)制隱藏在時(shí)空尺度變化巨大的各種相互作用中，為人類的認(rèn)知造成困難。系統(tǒng)學(xué)研究所有系統(tǒng)普適的認(rèn)知規(guī)律，它的認(rèn)知模式由組成、結(jié)構(gòu)、屬性、環(huán)境、行為、相態(tài)、演化和組織機(jī)制等 8 個(gè)環(huán)節(jié)鏈接而成。進(jìn)入 21 世紀(jì)，社會發(fā)展到一個(gè)讓人和機(jī)器共同發(fā)揮智能的 AI 時(shí)代，如果能夠把系統(tǒng)認(rèn)知的知識的獲取、表達(dá)、集成、利用等環(huán)節(jié)整合到機(jī)器學(xué)習(xí)的過程中，AI 技術(shù)的發(fā)展就可能再上一個(gè)臺階。

系統(tǒng)演化通常有一個(gè)從涌現(xiàn)到組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的過程，組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化要求系統(tǒng)做功并消耗能量，可能會使系統(tǒng)“物壯則老”。當(dāng)社會發(fā)展到一個(gè)讓人和機(jī)器共同發(fā)揮智能的 AI 時(shí)代，復(fù)雜化是否走向了極端呢？這些問題正在考驗(yàn)人類的智慧。

作者簡介：

楊文采，浙江大學(xué)教授，中國科學(xué)院院士。研究方向?yàn)榈厍蛐畔W(xué)和動力學(xué)研究。