联结主义学说

在信息加工学派看来，人类对于信息的加工与计算机一样，是系列加工的，是一步一步进行的。但是，神经生理学方面的发现以及认知过程的研究成果告诉我们，人类认知的许多方面是平行加工（parallel processing）的，是多项操作同时进行的。信息加工学说认为，认知中的每一个操作都是由中央处理器发出的指令驱动的，而认知心理学的研究却发现不同的认知过程有着不同的激活方式。这些信息加工学说不能解释的问题促成了联结主义学说的兴起。

早在20世纪80年代，就有许多来自不同领域的学者探讨建立一个新学说以取代信息加工学说的可能性。他们的首要论点与信息加工学说是针锋相对的，认为认知是平行分布式加工（parallel-distributed processing，简称PDP）。他们提出，许多认知过程可以在很短的时间内完成，而每个神经元完成一次活动至少需要数毫秒，因此，如果大脑的信息加工是系列加工，那么，模拟认知过程的计算机程序最好应将其基本操作控制在100步以内。但是，很难编出这样的程序来完成一个很平常的认知任务。这说明，大脑认知系统一定会以平行加工为基础。那么，这种平行加工是怎样有条不紊而又高速运行的呢？联结主义学说提出了神经网络的概念。

大脑中存在着无数神经元，它们在任何一个时刻都处于以下三种状态之一：

（1）兴奋状态。处于兴奋状态的神经元产生神经冲动，冲动传导到突触后，可以释放兴奋性神经递质，从而提高下一神经元产生兴奋的可能性。

（2）抑制状态。处于抑制状态的神经元也产生神经递质，但是这种递质是抑制性的，它可以使下一神经元进入抑制状态（难以达到阈值）。

（3）安静状态。处于安静状态的神经元没有达到阈值，不产生兴奋，也不产生任何神经递质，不影响其他神经元的兴奋和抑制。

这些神经元的活动方式给了联结主义心理学家一个启示：人类能够同时进行大量认知操作，很可能就是因为这样一些处于不同状态的认知单元联结组成网络的结果。图1-4就是一个典型的联结主义模型。(https://www.daowen.com)

图1-4中间圆圈中的小黑点表示节点。每一个节点表示一个人物。它们与其他表征人物信息的单元相联结，这样就可以激活特定人物的名字、性别、种族、职业，甚至爱吃哪一种奶酪等信息。各节点之间的连线两端都有箭头，表示这是一种兴奋性的联结。任何一个节点只要达到一定的激活水平，就会激活那些与之有兴奋性联结的其他单元。于是，当“Joe”这个节点被激活时，它就会激活中间圆圈中与“Joe”相连的节点，接着又激活“男”（性别信息）、“教授”（职业信息）、“Subaru”（车辆信息）和“Brie”（奶酪信息）等。另外，各个圆圈内部的节点之间会产生相互抑制的关系。因此，当“Joe”这个节点被激活时，它所在的圆圈内部的其他节点“Claudia”“Fred”“Frank”和“Harold”就受到抑制，从而不容易造成“张冠李戴”的错误。

图1-4　联结主义模型图

（来源：Gallotti，1999）

现在，许多认知心理学家在孜孜不倦地研究可以同时执行多项认知功能的平行加工模型，这些模型基本上都是网络模型。

网络模型中最典型的就是关于陈述性知识的语义网络模型。在联结主义学派看来，一切知识都是由节点以及由节点构成的网络来表征的。每一个节点可以表征概念、命题等信息，而节点之间的联结模式则用来表征知识；学习的过程就是节点之间联结的建立、强化或弱化过程；利用网络节点及其联结，可以进行推断、概括等认知活动，从而产生新的信息和知识，帮助我们不断地改善对知识的表征和操作。