本質(zhì)上來說,數(shù)據(jù)只是一些人為的記錄信息的符號,如果我們要追溯數(shù)據(jù)的起源,幾乎可以回溯到人類文明很久遠(yuǎn)的原始時(shí)期,當(dāng)人類學(xué)會用符號來記錄一些信息,為有朝一日能派上用場,這時(shí)數(shù)據(jù)毫無疑問就已經(jīng)出現(xiàn)了。
回首信息技術(shù)的發(fā)展史,時(shí)代走到大數(shù)據(jù)已經(jīng)走過了很多步臺階,每一步都有其深遠(yuǎn)的意義,都體現(xiàn)了人類認(rèn)知能力的提升,也體現(xiàn)了人類文明的進(jìn)步。而數(shù)據(jù)出現(xiàn)的第一步,是人類祖先的認(rèn)知方式從動(dòng)物界中分化出來,初步具備了與其他動(dòng)物不同的思維能力。從生命的角度,認(rèn)識能力應(yīng)該是生命體中普遍具備的,即使是最早的單細(xì)胞生命形態(tài),都是在和外部環(huán)境適應(yīng)性互動(dòng)的過程中維持,對外部環(huán)境的認(rèn)知是生命與生而來的本能,是什么讓人類與其他生物顯著地區(qū)分呢?
根據(jù)何克抗老師的創(chuàng)造性思維理論研究,人的認(rèn)知過程具體包括注意、感知、記憶、想象、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理等心理操作過程,包括“空間結(jié)構(gòu)思維”和“時(shí)間結(jié)構(gòu)思維”這兩大思維過程。思維,心理學(xué)家與哲學(xué)家都認(rèn)為這是人腦經(jīng)過長期進(jìn)化而形成的一種特有機(jī)能,并把它定義為:“人腦對客觀事物的本質(zhì)屬性和事物之間內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律性所作出的概括與間接的反映”。根據(jù)巴甫洛夫的學(xué)說,想象(尤其是創(chuàng)造想象)是兩種信號系統(tǒng)協(xié)同活動(dòng)的結(jié)果。通常把感覺器官直接從外部刺激接收信號,稱為第一信號系統(tǒng),語言則被稱為第二信號系統(tǒng)。
任何思維過程(不管是何種形式的思維過程)都離不開四個(gè)要素:思維加工對象(即思維的材料)、思維加工的手段或方法(如分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理、想象等)、思維加工緩存區(qū)(也叫“工作記憶”,用于暫存思維加工對象及加工結(jié)果)和思維加工機(jī)制。思維的根本目的,就是為了解決人類面臨的各種問題。換句話說,思維總是和“問題求解”不可分割地聯(lián)系在一起,甚至不少心理學(xué)家認(rèn)為,思維就是“問題求解”。而解決問題的前提是要能夠作出正確的判斷對各種不同事物進(jìn)行辨別、對事物的某種性質(zhì)進(jìn)行判定、對所處境遇作出決策、對面臨問題確定處理或解決的方案……等等,都是不同情況下要求作出“判斷”的不同表現(xiàn)形式。因此,能否作出正確判斷,也就成為是具有問題解決能力、即思維能力的主要標(biāo)志。
由此觀點(diǎn)出發(fā),許多心理學(xué)家認(rèn)為,動(dòng)物也有類似人類的思維,并列舉了大量的例證。各種事例也的確有力地證明許多動(dòng)物(尤其是和人類同屬靈長目的動(dòng)物)具有一定的解決問題能力,即具有剛才思維定義的能力。但是我們認(rèn)為,這種動(dòng)物的思維和人類的思維還是兩碼事,因?yàn)檫@二者之間存在一個(gè)本質(zhì)上的區(qū)別:動(dòng)物思維是完全建立在直接感知的基礎(chǔ)上,所使用的思維材料(思維加工對象)只能是當(dāng)前感知事物的具體形象。當(dāng)前的事物一旦消失,感知的形象即不復(fù)存在,相應(yīng)的思維過程也就中斷。而人類的思維,不僅可以使用當(dāng)前感知事物的具體形象作為思維材料,還可以使用可以脫離當(dāng)前的具體事物而獨(dú)立存在的思維材料,有別于當(dāng)前感知事物而得到的“物理思維材料”,我們可以把這種思維材料定義為“虛擬思維材料”,在“虛擬思維材料”的基礎(chǔ)上,人類可以對它作進(jìn)一步的思維加工(例如分析、綜合、抽象、感慨和想象等),得到比當(dāng)前感知更加深入的預(yù)測性感知和判斷能力,僅僅利用當(dāng)前感知事物的具體形象來思維,就不可能進(jìn)行這一類更高級的思維加工,這是人類認(rèn)知向智力邁進(jìn)的關(guān)鍵性一步。
科學(xué)家為了證明這一點(diǎn)做了大量的實(shí)驗(yàn)和艱辛的探索。著名的心理學(xué)家科勒(W. Kohler)曾在特納里夫島上用 4 年時(shí)間對黑猩猩作過有關(guān)動(dòng)物思維能力的大量實(shí)驗(yàn)。他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是這樣的:在一個(gè)鐵籠子的頂上懸吊著香蕉或其他食物,然后給黑猩猩提供一定的條件,讓它利用這些條件把食物弄到手。這類條件可以是一根長竹桿,或幾段能連接起來的短竹桿,也可以是一些能夠堆起來和爬上去的箱子。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索、試探、失敗、思考后,黑猩猩最終學(xué)會通過用長竹桿(或是把幾段短竹桿連接起來,或是把幾只箱子壘在一起再爬上去)等方式來獲取吊在籠子頂上的食物。
上述實(shí)驗(yàn)證明,雖然黑猩猩的確具有運(yùn)用簡單工具來解決問題的思維能力,但是在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)一個(gè)使科勒感到很困惑的問題是,他始終無法讓黑猩猩學(xué)會把樹上正在生長著的一根樹枝折下來,用于勾取它夠不著的食物。原因在哪里呢?科勒沒有找到答案。半個(gè)世紀(jì)過去了,很多心理學(xué)家仍無法對此現(xiàn)象作出令人信服的解釋。其實(shí),原因很簡單,就是因?yàn)楹谛尚蛇\(yùn)用的思維材料是對事物直接感知的具體形象,在黑猩猩當(dāng)前的感知覺中,樹枝和樹干是連成一體的,若不運(yùn)用更進(jìn)一步的想象力來進(jìn)行思維,就決不可能在它的大腦中對“樹”的形象進(jìn)行分解(把樹枝的形象從一棵樹的整體中分解出來);而對于人來說,由于他可以使用不受當(dāng)前具體感知對象限制的“虛擬思維材料”作為思維加工對象,因而能夠很容易地作到這一點(diǎn),只需對“樹”這個(gè)概念進(jìn)行“結(jié)構(gòu)分析”這類簡單的心理操作就可以完成,需要注意的是,人類對"樹"這種外部事物的符號化表示必然是建立“樹”這個(gè)概念的基礎(chǔ)。
這正是人類思維與動(dòng)物思維的根本不同之處。長期以來,國內(nèi)外心理學(xué)界在關(guān)于動(dòng)物有沒有思維,以及動(dòng)物思維與人類思維有何區(qū)別的問題上產(chǎn)生過多次激烈的爭論,有關(guān)論著汗牛充棟;各種似是而非甚至很荒謬的觀點(diǎn)(例如曾經(jīng)有人認(rèn)為,松鼠為過冬而儲存硬殼果,是動(dòng)物具有超前計(jì)劃性這類高級思維能力的例證),也不勝枚舉。究其根源概出于此各種爭論大都圍繞一些事實(shí)、現(xiàn)象和行為表現(xiàn)來進(jìn)行,而未能緊緊抓住問題的實(shí)質(zhì)思維材料,因而就總也弄不明白二者的聯(lián)系與區(qū)別所在。
十八世紀(jì)文藝復(fù)興時(shí)期意大利哲學(xué)家維柯(Vico)指出,從哲學(xué)傳統(tǒng)出發(fā),人類完全不同于其他動(dòng)物,使人類獨(dú)一無二的是文化,人類文明是文化在人類群體間傳承和發(fā)展文化而逐漸形成。誠如馬克思對人的定義,人是一切社會關(guān)系的總和,社會關(guān)系是由人類個(gè)體間傳播文化內(nèi)容而形成的,對于群體而言,這是不斷建構(gòu)文明大廈的磚塊,對予個(gè)體而言,是不斷建構(gòu)內(nèi)心精神世界的工具,可以說,正是以符號為中介的認(rèn)知方式讓人類具有了思維這種復(fù)雜而獨(dú)特的心理過程。
維柯在其出版的著作《新科學(xué)》中指出,即使在原始社會,“原始”人對世界的反應(yīng)也不是幼稚無知和野蠻的,而是“富有詩意”的,他認(rèn)為,人生而具有一種本能的、獨(dú)特的“詩性的智慧",指引他們以隱喻、象征和神話的形式對周圍環(huán)境作出反應(yīng)。這里靖笙想補(bǔ)充的是,不可忽視符號在其中所扮演的催化劑作用,維柯所描述的這種本能的、獨(dú)特的“詩性的智慧"應(yīng)該就是人類經(jīng)過幾百萬年進(jìn)化而成的群體間符號化溝通和交流“虛擬思維材料”的能力,動(dòng)物可能也有語言能力,而只有人類進(jìn)化到具有“虛擬思維材料”并通過符號進(jìn)行群體間的溝通交流是動(dòng)物所不具備的,符號化可以讓“虛擬思維材料”更加長期和穩(wěn)定地保留下來,流變的物質(zhì)世界由于“虛擬思維材料”的符號固化而逐步建構(gòu)成富有無限自由想象力的人類精神世界,這是文化得以形成的物質(zhì)基礎(chǔ),所以,人類歷史涉及文化的傳承和發(fā)展過程,而同時(shí)也是人類自我創(chuàng)造的過程。
從前面的分析我們可以知道,沒有“虛擬思維材料”,人類對外部世界客觀事物的本質(zhì)屬性和事物之間內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律性認(rèn)知是無法完成的,認(rèn)知過程中的“虛擬思維材料”的獨(dú)立存在,揭示了關(guān)于這個(gè)世界的所有“真實(shí)”都是人類在頭腦中建構(gòu)出來的概念,要解釋這個(gè)道理,大家看看左邊這張圖,到底畫的是一位少女還是一位老婦,這取決于您怎么看。而“真實(shí)是在頭腦的想象中建構(gòu)出來的”,這是具有革命性意義的啟示!
一方面告訴我們,世界上不存在絕對和不變的終極真理,誠如大數(shù)學(xué)家懷特海100多年前的箴言,“對有限知識中的任何一次感到完全自我滿足是犯了獨(dú)斷論的根本錯(cuò)誤。每一項(xiàng)知識與無限宇宙這一背景有不可分割的聯(lián)系,各項(xiàng)知識的真實(shí)性及其意義就是由此導(dǎo)出的”,人類認(rèn)知追求真理永遠(yuǎn)在路上;另外一方面這也解釋了人的創(chuàng)造性,人類為了自身的生存發(fā)展認(rèn)知能力的同時(shí),也一直都在根據(jù)自己的想象來創(chuàng)造未來,從認(rèn)識自然到改造自然就是讓“虛擬思維材料”成為物理世界中的真實(shí)事物,人能成為萬物之靈,是因?yàn)槿说乃季S對宇宙萬事萬物演變過程的創(chuàng)造性反映,這種反映建構(gòu)了真實(shí),也賦予了意義。
從認(rèn)知的角度,數(shù)據(jù)首先是人類社會歷史文化的產(chǎn)物,然后也是推動(dòng)人類文明發(fā)展的媒介和紐帶,所有涉及到大數(shù)據(jù)的問題,我們都可以從文化的層面,從人類認(rèn)知和思維發(fā)展規(guī)律上找到源頭,今天我們理解大數(shù)據(jù)概念,如果離開了這個(gè)歷史視野則大數(shù)據(jù)則是無源之水,信息科技也是無本之木,從認(rèn)知的角度理解大數(shù)據(jù),我們可以得到更進(jìn)一步的啟發(fā)。
數(shù)據(jù)脫胎于人類頭腦中的“虛擬思維材料”,雖然固化成符號(數(shù)據(jù))資源后可以物理化長期保持,但這些材料沒有思維的應(yīng)用就沒有任何意義,從這個(gè)層面,數(shù)據(jù)的價(jià)值離不開認(rèn)知的主體------人,雖說我們現(xiàn)在希望更多讓數(shù)據(jù)說話,但這并不代表要削弱人的主體性,我們在大數(shù)據(jù)面前不能喪失這種主體意識,反而是要通過大數(shù)據(jù)資源能更好地提升人的認(rèn)知水平和思維能力,所以才用數(shù)據(jù)來說話。人工智能可能是另外一種完全建構(gòu)在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的思維和心智系統(tǒng),數(shù)據(jù)就是這個(gè)人工大腦的思維材料,但是就目前來看,不管人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)能力已經(jīng)多么強(qiáng)大,Watson贏了多少次智力問答比賽或者AlphaGo打敗了多少位頂級的人類棋手,由于人工智能還遠(yuǎn)沒有完成人類社會經(jīng)歷了幾百萬年的文化建構(gòu)和文明進(jìn)化歷程所必須的智慧“虛擬思維材料”積累,因此人工智能還遠(yuǎn)不能具備獨(dú)立的價(jià)值建構(gòu)和判斷能力,也遠(yuǎn)不具備創(chuàng)造性的“虛擬思維材料”加工能力,機(jī)器可以取代一些人類的工作,但是不可能取代人類的價(jià)值。
思維是為了解決問題,而只有知行合一和實(shí)事求是才能解決現(xiàn)實(shí)中的問題,大數(shù)據(jù)時(shí)代讓我們了解客觀真實(shí)擁有了比傳統(tǒng)更多的方法和手段,數(shù)據(jù)的意義在于其“真實(shí)”性,就是說,有價(jià)值的數(shù)據(jù)應(yīng)該是記錄“客觀事實(shí)”或者“客觀規(guī)律”的符號,大數(shù)據(jù)的價(jià)值在于能從中發(fā)掘出還原真實(shí)的線索,讓決策更加切合實(shí)際。這是利用大數(shù)據(jù)的根本,換句話說,我們用大數(shù)據(jù)來擴(kuò)展了知行合一、實(shí)事求是的廣度和深度,人類是一種思維決定行為的智慧生物,怎么看影響怎么干,而人類隨著生產(chǎn)力的發(fā)展擁有了越來越多改變自然演變過程的能力,怎么干影響怎么樣,我們可以越來越看到,心想事成在未來不再僅僅是良好的祝愿。
人類追求的終極理想是文化中真善美的概念,而今天,科學(xué)求真、道德求善、藝術(shù)求美都離不開人類世界日益數(shù)據(jù)化的大趨勢。讓虛擬空間(Cyber Space)越來越主導(dǎo)物理空間(PhysicalSpace)的活動(dòng)和變化是新工業(yè)革命的主旋律, 未來很可能是先在虛擬空間完成建構(gòu)再到物理空間生產(chǎn)建造成實(shí)物,這是智能制造的前提。這場新工業(yè)革命(工業(yè)4.0)定義了數(shù)字孿生(Digital Twin)的概念:是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。 正如數(shù)字孿生突然賦予了新工業(yè)時(shí)代的創(chuàng)客們以全新的夢想,它正在引導(dǎo)人們,穿越那虛實(shí)界墻,在物理與數(shù)字模型之間自由交互與行走。數(shù)字孿生對我們最為重要的啟發(fā)意義在于,人們試圖將數(shù)字空間中的思考決定在物理世界的一切行為,而物理世界發(fā)生的一切,也同時(shí)塞回到數(shù)字空間中再加工。源頭于“虛擬思維材料”的數(shù)據(jù),只有帶有回路反饋的持續(xù)加工,才是真正的全生命周期概念,這樣就可以真正在全生命周期范圍內(nèi),保證數(shù)字與物理世界的協(xié)調(diào)一致。各種基于數(shù)字化模型進(jìn)行的各類仿真、分析、數(shù)據(jù)積累、挖掘,甚至人工智能的應(yīng)用,都能確保它與現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)的適用性,這就是數(shù)字孿生可以賦予智能制造的意義所在。
我們從認(rèn)知的角度來理解大數(shù)據(jù),那么大數(shù)據(jù)時(shí)代就不僅僅是一個(gè)技術(shù)上的革命,更應(yīng)該是一個(gè)文化層面的革命,大數(shù)據(jù)讓人類社會的文明從隱喻和朦朧走向公開和明晰,創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的理念深入人心離不開信息技術(shù)對人類社會生活無孔不入的滲透和融合,大數(shù)據(jù)將成為一種全新的“世界語”帶來一場全新的波及全人類命運(yùn)的認(rèn)知自我革命,將重新建構(gòu)人們的內(nèi)心世界的認(rèn)知、情感、態(tài)度和價(jià)值觀,進(jìn)而成就新的文明。
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