李宏芳:信息计算主义和信息科学中的哲学问题解读

2017-08-17 10:25 来源:《自然辩证法研究》 作者:李宏芳

Info-Computationalism and Philosophical Problems Studies in Information Science

  作者简介:李宏芳(1972- ),女,山西天镇人,哲学博士,武汉大学哲学学院教授,主要研究方向:自然科学中的哲学问题。武汉 430072

  内容提要:信息计算主义以信息和计算为基础来理解物理世界和整个宇宙。根据这种观点,物理宇宙是在信息结构上进行计算的计算过程网络。信息作为结构组织着整个宇宙,物理宇宙的动力学就是在做自然运算。信息计算主义哲学观的产生离不开信息科学技术的发展。在全球知识生产的复杂网络中,在交叉学科研究中表达出的全球化、信息网络、多元主义和多样化是需要在高度的抽象水平上表达的现象,这需要哲学论述来提供。但是,信息计算主义决不是宇宙万物的最终答案。作为一个学习的工具,它可能有助于我们在信息计算这个特殊的抽象层面上加强不同研究领域、知识共同体和信息源之间的交流,建立新的知识统一框架。

  Info-computationalism explains the physical world and the universe based on information and computation.According to this view,the physical universe is understood as a network of computing processes on an informational structure.Information is the fabric of the universe.The dynamics of the universe are identified as natural computation.The philosophical view of info-computationalism is related to the development of the information science and technology.Globalization,information networking,pluralism and diversity expressed in the cross-disciplinary research in a complex web of worldwide knowledge generation are phenomena that need to be addressed on a high level of abstraction,which is offered by philosophical discourse.However,info-computationalism is by no means the final answer to the universe and everything,but a learning tool which with help us to enforce the exchange between different research fields,and again reach a unity of knowledge on the abstract info-computational level.

  关键词:信息计算主义/信息科学/计算/哲学  info-computationalism/information science/computation/philosophy

  标题注释:教育部人文社会科学研究规划基金项目“量子计算热力学中信息-存在关系的哲学探讨”(14YJA720004),武汉大学自主科研项目(人文社会科学)“信息哲学基本问题研究”研究成果,中央高校基本科研业务费专项资金资助。

  原发信息:《自然辩证法研究》第20174期

 

  在19世纪以前科学的经典模式中,自然哲学涵括了我们关于物理世界的全部知识。然而随着历史的发展,学科的分化,自然哲学逐渐衰退。科学研究向着纵深发展,不再关注学科的广阔背景,这导致普遍性的世界观的丧失,不同研究领域难以相互交流,因为在孤立的状态下,不同学科的语言发展是迥然不同的。但是从20世纪开始,随着信息技术的发展,在学科间建立一个新的统一框架又日渐明显,因为信息技术不仅能实现不同研究领域、知识共同体和信息源之间的交流,而且能够加强这种交流。信息时代,不仅自然科学,而且所有人类知识,正借助于一个丰富多样的知识和语言共同体组成的全域互联网实现着整合和集成。

  信息计算主义因此产生,并为许多人接受,认为它为我们理解包括生命存在及其认知、信息处理和知识生产方式在内的自然现象提供了一个统一的框架。在信息计算主义的框架下,物理宇宙可以理解为在信息结构上进行计算的计算过程网络。在这个模型中,信息/计算取代了物质/能量,信息作为结构,组织着整个宇宙,物理宇宙的动力学就是在做自然运算。

  信息计算主义这个哲学框架的产生离不开相关科学领域的直接推动,其思想的产生是科学与哲学互动的结果:科学发现影响哲学思维,哲学思维的发展也会推动科学发现。今天模拟自然现象的自然计算研究正处于持续发展之中,包括把生命有机体模拟为在技术人工物上执行自然计算原则的信息计算执行者;根据对有生命的自然计算执行者的理解进行设计和操作所获的经验,我们已经生产出了正日益能够模拟生命有机体的(组织和处理信息)能力的人工制品。此外,信息计算主义支持对于心智(感知、思维、推理、意志、情感、记忆等)的科学理解,试图提供对于认知的计算自然主义模型。

  一、科学与哲学的关联

  科学研究(包括哲学研究)的目标是尽最大努力探明事物的本来面目,查明我们周遭发生事件的真相。哲学的不同在于它探测得更深入、更普遍。它探询其他学科没有触及的预设,并尝试阐明这种预设,追踪它们的内在关联,探明世界如何结合在一起,又是如何运作的。科学研究的结果是产生了知识,知识包括命题知识和非命题知识,是通过科学研究过程产生的科学的基本构成。然而人们经常把知识等同于命题知识,把科学等同于对于世界的真的寻求;真则以命题形式出现。而且历史、社会学和科学哲学都为我们提供了极好的理由,促使我们把科学看作是一项目标驱动的人类活动,旨在产生各种我们能对世界的相关信息做出预言、给出关联,并对其组织,形成结构的图式。

  当科学寻找简单且普遍的定律时,科学承担着对信息进行组织或说压缩的显见作用,物理科学特别明显。从牛顿力学、电动力学到相对论力学,再到大统一理论、弦论,物理学家的统一之梦一直在沿着信息重组、整合自然律、追求一个简单且普遍的自然原则的方向前行。然而,纵观科学的发展历程,自然定律的观念已经发生了重大的演变。例如宇宙具有确定秩序的古老观念与因果性原理密切相关,因果性原理表明一个原因和另一个结果之间存在一个必然联系,后者是前者的一个直接后果。然而量子物理学的非决定论给自然定律的决定论图像注入了新元素。量子世界固有的不确定性也使得传统的因果律不再有效。随着系统论和混沌科学的发展,人们甚至在有规则支配的系统中发现了无序,这表明确定的作用关系可以产生不可预期的结果。

  这也表明评判科学知识的重要标准并不是它的确定性。否则,科学史上的许多知识都会丧失其作为知识的资格。甚至是对于基本的科学概念的理解,诸如时间、空间、质量和轨道,已经历了不断的历史修正。广义相对论已经颠覆了牛顿力学中孤立、静止和平直的时空观念,和绝对不变的质量概念,代之以统一、变化和弯曲的时空观,和随速度变化的质量的概念,并通过质能方程把质量与能量统一起来;量子理论运用革命性的量子概念和能级跃迁概念,对轨道进行量子化,变革了连续的、硬性的轨道概念。可以说,科学一直以其方法、预设和目标的合理性为特征。为此有人说科学主要是一个制造意义的说明和预测工具。

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(责任编辑:李秀伟)
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