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 符号主义与行为主义——谈我与芦区西医铁杆的根本分歧（兼答Mio) |
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加入时间: 2009/10/04
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作者：我要注册 在 驴鸣镇 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
这里说的“符号主义”与“行为主义”，是指人工智能领域里的构建人工智能算法的两种基本思维方法。（请若迷等网友不要怀疑我谈论人工智能的专业性，十多年前我的大学本科的毕业论文就是一个关于”遗传算法“的证明问题）
二者与“联接主义”并称为人工智能的三大流派，所谓联接主义是指模拟神经元的工作方式，在这里就不多说了。
“符号主义”是模拟人类的推理演绎的思维过程，即：
“把符号看成是人们认识客观世界的认知基元，试图运用计算机的推理程序解决现实世界中的许多问题。符号主义进路沿袭经典科学的认知方式，其基本理念是，以逻辑推理为前提，把知识与世界都看成是确定性的，认为只要找到初始条件，根据推理规则便能推算出世界的未来。所以，其核心问题是研究如何用谓词逻辑来进行知识表达、知识推理和知识运用。其逻辑出发点是面对容易进行结构分解的规则系统，用特定的符号表征特定的意义，让特定的结构发挥特定的功能。然后，根据控制规则进行编程处理。”（摘自《科技与哲学》杂志《遗传算法与哲学》一文，以下引文皆出于此文）
说白了，人工智能中的符号主义，相当于芦特的“崇智主义”（相对“反智主义”而言），即通过对大自然的观察、实验的实证研究之后，归纳出基本的概念以及定理，然后将这些概念、定律转换为符号，在大脑中进行推理演绎，以此得到问题的答案。
人工智能领域最早的方法就是”符号主义“的指导下进行的，但在人类进行了大量人工智能尝试后，发现这一主义有很大局限性：
”但是，人类认知并非仅靠逻辑推理，非逻辑推理（比如，形象思维）同样占据着非常重要的地位。当面对复杂的非线性系统时，符号主义进路对系统结构的分析是很困难的。这是因为，在非线性系统内部，不仅元素间的关系错综复杂，众多元素相互牵扯，难于简化和抽象，而且，系统的发展变化不是确定性的。因此，用线性解析的方法对不确定性知识控制规则的寻找几乎是不可能的。“
注意，文中标有黑体字的部分描述得是多么的经典！！由于符号主义是在已有规则前提下，按照初始条件进行推演，于是当面对复杂的非线性系统时，依靠”符号主义“发现问题的答案几乎是不可能的事情。
那么什么是”行为主义“呢？”行为主义“派的典型代表就是”遗传算法“与”免疫算法“，通过模拟大自然的进化行为，或者模拟免疫系统选择抗体的行为来寻找答案的算法模式。
其特点是：“首先把整个群体系统看作是一个动态的、活的开放系统，不再寻求静态的结构表征，也不需要有知识表达和知识推理。然后，模拟群体在主动适应环境的过程中进行选择、交叉、变异时通过信息的整合而产生向目标进化的行为。它有三个典型的特征：其一，与人工智能的联结主义一样，也不要求进行知识表达与知识推理；其二，认为人工智能与人类智能一样，也是通过进化逐步提高的；其三，认为这种进化的实现取决于主体与其环境之间的交互作用。遗传算法的提出为含有随机因素的不确定的开放系统提供了一种通用的算法框架”。
行为主义的一大特征是：并不预先设定基本的概念，也不预先假定待解决的问题中有某种内在的规则。没有概念、没有定律，而所有的概念、规则、结构，都是在算法运行过程中自然“涌现”出来的！！！（“涌现”两个字要大书特书）
关于遗传算法的核心思想，我已经在《我为毛委员唱赞歌（2）》与《谈谈科学之外的手段——顺便请一票友与Mio网友进来看一下》两篇文章中简单介绍过。
其核心机制是，对问题的答案进行编码，然后随机制造一批“答案”去做试验，淘汰掉与问题匹配程度最差的一部分答案，然后在匹配程度较高的答案基础上变异，再去试验，再淘汰......
用我以前的表述方式就是：瞎打误撞，然后保留有用信息，然后再瞎打误撞，再保留有用信息，如此一步步进化。
对于“遗传算法”的特点，上面那篇雄文是如此描述的：
"遗传算法的操作不是采用确定性的规则，而是使用概率搜索技术。传统的优化算法往往使用的是确定性的搜索方法，一个搜索点到另一个搜索点的转移有确定的转移方法和转移关系，这种确定性往往也有可能使得搜索永远达不到最优点，降低了算法的可操作性。而遗传算法属于一种自适应概率搜索技术，其选择、交叉、变异等运算都以一种概率的方式进行，从而增加了其搜索过程的灵活性，当然这种概率特性也会使群体中产生一些适应度不高的个体，但随着进化过程的进行，新的群体中总会更多地产生出许多优良的个体，实践和理论都已证明在一定条件下遗传算法总是以概率1收敛于问题的最优解。"
关于人工智能的问题讨论到这里。下面就回到医学的问题上来。
尽管”符号主义“和”行为主义“是人工智能领域的问题，但是这两种主义同样可以延伸到问题答案的搜索模式中来。具体到医学当中，疾病就是问题，而治愈疾病的方法就是问题的答案。
对于”符号主义“而言，发现答案的要点在于，需要有基本的概念以及基本的规则，然后在此基础上进行推演。对于医学而言，就是通过实证研究，建立科学的概念，发现人体运行的规律规则，然后在此基础上进行推演，最终找到治愈疾病的方法。
但人工智能的研究已经表明，对于复杂的非线性系统，”符号主义“道路是走不通的。
对于”行为主义“而言，并不需要预定基本概念、基本定律，只需要有一套试错、保留试错信息，在此基础上再试错的机制。或者说，对于”行为主义“而言，重要的是算法的运行机制，与要解决的问题无关，与问题的内在结构无关。
具体到医学而言，重要的并不是去研究人体的生理结构、细胞组织，而是整个医学体系当中，医生的行为模式、医学信息的传播方式、医学知识的承袭模式。也就是说，医生的行为以及医学体系的演化时间，最终决定了发现治愈疾病方法的效果。
对于中医而言，它的知识传播方式，具备”遗传算法“”免疫算法“的很多重要特征，对此我在《我为毛委员唱赞歌（1）（2）》中已经进行了详细的论述。
因此，站在”行为主义“立场来看，中医是”宝库“，蕴含着丰富的人类智慧，这是完全合理的推论。
而站在”符号主义“的立场来看，建立科学的概念，发现人体运行的内在规则，这是寻找到问题答案必须具备的要素，因此中医不具备正确的概念以及正确的规则，因此要发现治愈疾病的方法纯属瞎扯淡。
但是站在”行为主义“的立场上来看，由于人体是复杂非线性系统，况且现代医学距离穷尽人体所有的规律还遥遥无期，要靠推理演绎的方法找到问题的答案同样是瞎扯淡。之所以西医能取得今日的辉煌成就，一是借助于医务人员的数量与素质的大幅提高，二是信息保留与传播的能力大大增强，三是把大量在动物身上瞎打误撞的结果迁移到人体身上。
因此现代医学取得今日的成就，并不是”符号主义“的胜利，相反，完全是由于医学研究的“行为主义”算法的效率被大幅提高，完全是“行为主义”的胜利。
”符号主义“与”行为主义“，这就是我与芦区西医铁杆们的根本分歧所在。
那么，中医今日的价值何在呢？它的价值在于：他在“行为主义”的支配下，运行了数千年的时间，在这个过程中必然产生了很多治愈疾病的有效方法，这就是它之所以成为“宝库”的原因。
同时，在这个过程必然“涌现”出了许多关于人体宏观运行机制的规律性的知识，这也就是小小衲可以将其由竹蜻蜓发展成为直升机的合理性基础。
最后，Mio在很久以前对我有一段质问。我觉得这段质问代表了所有对我质问的人当中的最高水平，很乐意与这种高水平的辩论对手讨论问题。一直想回答，但没时间。今天借此回答。Mio问曰：
首先进化的时间跨度和人类瞎打误撞的历史长度远远不在一个数量级上。 其次进化里面的变异其每一步都是十分微小的，而且很多是在十分基础的生化层次上发生的变化，这样就能让生物体尝试出尽可能多的variation。而历史上的中医们没有可能施展如此面面俱到的variation。他们不能变动每一种配方的化学成分，最多只是增减配方的比例，这样的variation就远远不如生物进化的try and error来得精细。最后也是最关键的一点，生物进化所依靠的最终动力“自然选择”是一个十分可观的指标，而中医们对其药方的评价尺度远远不够客观。不通过循证医学的方法，是判断不出药物的真实疗效的。最直观的例子是，无论哪种异想天开的疗法，都会有人出面亲证其疗效。比如法轮功，再比如老哈帖子里面说的，就很典型。你举出数据说西医里面通过循证医学论证的疗法很少。没错，这是事实。但是你以什么来断言中医有效？据我所知，中医里面通过严格循证医学检验的疗法不是很少，而是零。这里你明显用了双重标准。
没错，人类在其大部分历史实践中用的是try and error。这样的手段可以发现熟食的优越性，甚至也可以造出长城。但是治愈疾病所需要的技术难度不在这个数量级上，纯粹的try and error明显就力不从心了。 也许今天日常生活中有不少事情是靠这种简单机制被发现的， 但其实绝大多数事情的背后还是科学支撑的，只不过你没有意识到罢了。
答曰：
（1）我没有使用双重标准。因为我从来没说过中医是科学。中医里面通过严格循证医学检验的疗法有一些，比如前段时间中医治疗甲流的效果优于西医，这是有循证医学结论的，而且这个研究受到了钟南山的高度认可。
但总体来说，中医的研究传统、研究人员的素质、科研的经费、人们对中医的歧视以及国内的学术环境等多方面原因，使得中医的循证医学研究步履维艰。
（2）“生物进化所依靠的最终动力自然选择是一个十分可观的指标”，其实这个指标并不十分可观，生下来就夭折的动物，并不见得比活到寿中正寝的动物对环境的适应能力更差，这其中有个概率问题。
事实上，观察一种药物是否发挥了效力，比观察一个动物是否因不适应环境而淘汰，具有更高的“可观性”。
（3）时间尺度确实是个很大的问题，但医药系统的复杂程度与生命个体的复杂程度，也完全不在一个数量级上。把全世界的医学知识（所有的，中医、西医），全部加在一起编码压缩，信息量可能也就几个M，而DNA所保留的信息量应该远远超越这个数量级。
更为重要的是，我通过进化与瞎打误撞的比喻，是想说明存在这样一种机制，可以发现有效的疗法，更像一种比喻，并不说他们就是完全相同的。
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