当代认知心理学的发展趋势
当代认知心理学的发展产生了两个鲜明的趋势:第一是认知心理学与其他相关学科之间的互动明显加强,尤其是与神经生理方面的研究相互验证;第二是认知心理学的研究更加注重生态效度,即更重视在一定的文化背景和情境中考察认知活动。
学科互动
除了心理学家以外,对认知活动感兴趣的还有许多人。他们是哲学家、神经生理学家、计算机科学家、人类学家、语言学家等。从20世纪70年代开始,这些学科的学者就开始意识到他们正在研究共同的问题,那就是:认知和心理的实质是什么?信息是如何获取、加工、储存和传递的?知识是怎样表征的?等等。于是,就自然而然地出现了一门综合性的“认知科学”(cognitive science)。加德纳(Gardner,1985)甚至认为这门学科的诞生可以追溯到1956年,那一年的9月11日,认知科学的几位创始人在麻省理工学院(MIT)历史性地开展了研讨活动。
认知科学既然是一个多学科的交汇点,那么一定有这些学科共同的基础,否则这些学科就无法交流和争论。加德纳(Gardner,1985)指出,认知科学是建立在几个共同的假设基础上的。其中最重要的假设就是,认知可以在表征水平上加以分析。因此,“表征”这个术语在这些学科中都能找到踪影。另外,与表征有关的术语“图式”也是这些学科研究的对象。认知心理学就是在与其他认知科学的交流和互动中迅速发展着。
在与其他学科的互动中,认知心理学家从生理学受益最多。除了众所周知的认知神经科学、认知神经心理学之外,还出现了诸如行为遗传学这样的大跨度综合学科。
生态效度
近些年来,认知心理学界出现了提高认知研究的生态效度(ecological validity)的呼声,这是信息加工学说和联结主义学说共同忽略的。要对一个人的认知活动有一个真正的了解,就应该考虑认知活动发生的文化背景、社会背景、人格背景和任务背景,而不是孤立地看待活动本身。因此,如果在实验室用一个内容互不关联的词单让被试进行识记,就只能了解被试在面临一个没有结构、事物之间没有关联的场景下的记忆特征。而人们真正需要记忆的时候,面临的情境可能是完全不同的。因此,认知心理学家不能满足于单纯的实验室研究,而是应该将认知活动放到一定的“上下文背景”中去研究。
在生态化信念的鼓舞下,有许多心理学家将自己的研究工作从实验室搬到日常生活的情境中。其中一个著名的例子就是拉弗(Lave,1988)等人对商场顾客计算行为的研究。他们发现,商场顾客的计算行为随着顾客所面临情境的不同而变化,与人在学校里学数学时的计算迥然不同。学校的数学教育,其目的在于传授高度概括的、普遍适用的计算方法体系;其答案也往往是唯一的。但是在商场中,顾客在决定某种商品的购买数量时,要考虑家中存货数量,未来一段时间的消费量,储存商品的空间,等等。拉弗指出,商场数学和学校数学的区别在于:第一,商场数学的计算结果是多变的,而学校数学往往有一个标准答案;第二,商场数学是顾客自己在购物过程中建构起来的,而学校数学一般总是由老师布置给学生的;第三,商场数学是实践性很强的数学,而学校数学与个人经验、目标、兴趣等总有一定的距离。
从拉弗的研究可以看出,强调生态效度的观点有两个来源:一个是机能主义学派,另一个是格式塔心理学学派。机能主义学派强调心理的功用,它十分注重认知过程的目的性,可以说是生态化研究的鼻祖。而格式塔心理学学派强调的是心理和经验的环境因素,与生态化研究注重文化、社会等背景不谋而合。
当然,在积极开展生态化研究的同时,也要防范忽视传统研究的倾向。主张生态化研究的学者认为人工环境(例如实验室)与日常社会环境是完全隔离的,因而否认在人工环境中研究认知活动的意义。因此,他们偏重采用自然观察法和现场研究法来考察认知活动,贬斥实验室实验和计算机模拟。应该说,这是失之偏颇的。实验室实验同样可以模拟现实生活,只要引入相应的变量和合适的实验材料。不仅如此,实验室实验得出的结果往往还是普遍适用的。巴甫洛夫用狗做的经典条件反射实验不仅可以解释动物,而且可以解释人类生活中从学习、训练、广告甚至到医疗等广泛领域的许多心理现象。
当代认知心理学的分支
长期的学科互动,使认知心理学焕然一新,形成了四个重要的分支。它们是实验认知心理学、认知神经科学、认知神经心理学和计算认知科学。
实验认知心理学(experimental cognitive psychology)是行为层面的认知心理学。它考察的是身体健康、心理正常的被试在各种认知任务中产生的行为反应,其指标往往是完成任务的效率(正确率和反应时),以及在此基础上鉴别出来的反应模式和偏向等。这些研究可以提示我们正常认知过程的基本机制和特点,为后面三个分支的研究奠定坚实的基础。可以说,一个不熟悉实验认知心理学的人,一定做不好其他与认知相关的跨学科研究。
认知神经科学(cognitive neuroscience)研究的是认知过程的脑机制。它考察的多数也是身体健康、心理正常的被试,有时还是动物被试。其行为任务比较简单,以便探查不同的任务与大脑活动的关联。认知神经科学家很希望弄清楚大脑是怎样完成各种认知任务的。不过,以现有的理论思想和技术条件,要达成这个愿望似乎还很遥远。
认知神经心理学(cognitive neuropsychology)研究的是大脑部分区域受到损伤对于认知活动的影响。由于疾病或外伤,全球有无数脑病患者,他们的认知活动因此受限。通过比较受损部位及其行为表现,同样可以了解认知过程的脑机制。不过,脑的损伤并不一定损害认知功能,因为某些损伤可能发生于那些与认知功能仅仅存在微弱关联,或者执行冗余功能的脑区,也可能因为完好的区域接管了原来的功能,或通过某种整合以完成原来的功能。另外,由于每个脑损伤病例都有其特殊性,需积累和比较众多病例才能比较清晰地了解不同脑区的认知功能。
计算认知科学(computational cognitive science)通过数学建模,用人工系统来模仿人类的认知功能。最基本的计算认知模型有两种,一种基于符号逻辑,例如安德森等人(Anderson et al.,2008)的ACT-R模型,另一种基于联结主义,例如各种神经网络模型。数学建模与传统的人工智能不尽相同,前者模仿机制,后者模仿输出(结果)。不过,近些年来人工智能的含义变得越来越广泛,它不仅指用人类设计的算法让计算机或机器人完成以前只有人类才能完成的智力活动,也指模仿人类认知机制的智能体。有些认知科学与人工智能的研究者甚至将人工智能体也当成被试,比较它们与真正的人类被试面对实验刺激时的不同表现,从而了解两者不同的认知机制。例如,有学者利用谷歌旗下人工智能公司的“深度思考实验室”(deepmind lab)建立了一个虚拟的心理实验室(psychlab),让“深度强化学习智能体”(deep reinforcement learning agents)在这个实验室中接受各种实验或测验,例如视觉搜索、变化检测、随机点运动辨别、多客体追踪等(Leibo et al.,2018)。
第二代认知科学
还有一些学者提出了第二次认知革命或第二代认知科学的概念。美国认知科学家拉考夫(George Lakoff,1941— )和约翰逊(Mark Johnson,1949— )最早提出,认知研究正在从基于隐喻的“第一代认知科学”向基于具身心智观念的“第二代认知科学”转变。有人认为这是继20世纪五六十年代的认知革命后第二次认知革命的成果。拉考夫和约翰逊指出,第一代认知科学是“离身认知科学”,因为它将大脑皮层抽象推理的功能视作独立于人的身体;第二代认知科学则是“具身认知科学”,它重视精神和身体的交互作用,主张认知不能简单地比作计算机的信息处理,而是具有以下四种特性(李其维,2008)。
具身性——认知源于身体与世界的交互作用。认知活动的产生有赖于身体生理的、神经的结构和活动形式。因此,认知科学应该“回归大脑”,才能真正理解心智。
情境性——认知都是情境指向的,所有的认知其实都是情境认知。第一代认知科学不重视情境,忽视认知所处的社会背景和文化环境。第二代认知科学强调生态效度,强调情境对认知的影响。
发展性——认知功能是进化而来的,某一时刻的认知仅是连续认知过程中的一个即时状态。
动力性——认知系统是一个复杂的动力系统,这个系统中存在着许多因素,各因素间交互影响。动力系统模型可能更有助于破解意识产生之谜,也有可能引起心理学研究的方法论的革命。
第二代认知科学是对认知研究范式的发展,正在成为认知心理学中的一个重要思潮。