四、计算的定义

四、计算的定义

由于对基础问题没有普遍的一致性认识,我认为最好回到源头,回到阿伦·图林给出的原初定义。

根据图林的观点,图林机器可以执行特定的基本操作:它能够在磁带上把0改写为1,能够在磁带上把1改写为0,能够把磁带1径直转移到左边,或者把磁带1径直转移到右边。它是由指令程序控制的,而每一条指令具体规定了一个条件,如果条件被满足则行动被执行。

这是计算的标准定义,从字面上看,它至少有一点误导。如果你打开家里的计算机,你很可能并没有发现0和1,或是磁带。但这对于定义并不真的有关系。要发现一个物体是否真的是数据计算机,我们实际上不必寻找0和1等,只需找到能够当作或看作或可以用来作为0和1起作用的东西就可以了。此外,这一机器可以是由任何东西制造的,使得问题更为困惑。正如约翰逊-莱尔德(Johnson-Laird)所说,“它可以像老式的机械计算器的齿轮和杠杆那样造出来;可以从让水流过的液压系统造出;可以从让电流流过的蚀刻在硅片上的晶体管造出;它甚至可以由大脑来完成。这些机器的每一个都使用了不同的中介来表达二值符号。齿轮的位置,水的出现或缺位,电压水平以及可能是神经冲动”(Johnson-Laird,1988,p.39)。

大多数论述这一题目的人也作出了类似的评论。例如内德·布洛克(Block,1990)表明我们如何能够拥有电子门,其中1和0被相应地指定为4伏与7伏的电压水平。因此我们可能认为我们应该去寻找电压水平。但布洛克告诉我们,1只不过是“约定地”指定为某个电压水平。当他进一步告诉我们,我们根本不需要电,但可以用一个猫、老鼠和乳酪的精巧系统,并使得门以这样的方式运作:猫抓紧皮带并推开门,我们也可以把它当作仿佛是0或1,这一情境带来了更多的困惑。布洛克急于坚持的要点是“硬件实现对于计算描述的无关性。这些门以不同的方式工作,但它们在计算上不过是等价的”(p.260)。以同样的风格,派利夏恩(Pylyshyn)说一个计算序列可以被“一群被训练得像图林机器一样啄食的鸽子”来实现(Pylyshyn 1984,57页)。

但现在如果我们试图认真对待大脑是数字计算机的想法,我们得到的是令人不快的结果:我们可以从任何东西制造出与大脑所做的一样的系统。在计算上说,根据这一观点,能够从猫、老鼠和乳酪或杠杆、水管、鸽子或其他任何东西,制造一个与你和我的功能一样的“大脑”,这两个系统在布洛克的意义上是“计算等价的”。你只需要异常多的猫、鸽子或水管,或是其他可能的东西。认知主义的支持者带着全然的、不加掩饰的快乐来报告这一结果。但我认为他们应该担心这个结果,而我正试图表明这只不过是整个问题冰山的一角。