2025年5月30日周五13点30分,中国科学院大学人文学院2025年第9期“科学与人文”讲座在中国科学院大学玉泉路校区教学楼阶一3教室举行。讲座邀请到北京理工大学教育学院薛少华副教授,以“从图灵到吉布森——智能何以越来越具身”为题,深入探讨了吉布森生态心理学与具身人工智能的关系。中国科学院大学人文学院苏湛副教授主持了本次讲座。
从 20 世纪 50 年代达特茅斯会议首次提出人工智能概念,到如今大模型加持下的多模态输出,具身人工智能成为当前及未来人工智能的重要发展方向之一,人工智能不仅需要理解世界,也需要与真实世界互动,这一能力的突破是 AI 应用于实际生活、社会经济及生产的关键所在。在本讲座中,薛老师为我们详细阐释了吉布森的生态心理学理论,以及这些理论与概念如何应用于现今的具身人工智能研究。
薛老师首先讨论了对心灵的不同理解方式。在心灵的表征主义者看来,认知就是对一系列内部表征进行的符号推理,大脑可以被视为一台计算机,它接受外界输入的感觉刺激材料,心灵将这些材料通过以心理表征为操作符号的心理处理机制转化为知觉,并根据知觉进一步处理为相应的合适行动。薛老师进一步介绍了一些表征主义在人工智能中的应用,也讨论了其中的一些问题,比如在私人语言、幻觉以及视觉诱发晕动症等现象上的解释力不足。
而在主张取消心灵的立场中,行为主义也面临着“超级斯巴达人”思想实验的质疑。而吉布斯的生态心理学成为一种可能的进路,主张认知活动实际上是认知者对动缘(affordance)的拾取过程。
吉布森(J. J. Gibson)是一位美国心理学家。薛老师介绍了吉布森的生态光学理论在二战时舰载机降落中的应用,延伸探讨了现今的自动驾驶算法,由此自然引出动缘概念与生态心理学理论。吉布森的生态光学理论,讨论的是动物对特殊信息进行搜寻的过程。人或者动物在环境中行动,光线来自各个方向,外在空间的每一点的光线分布各不相同,这种光线分布称作“环绕光”。环绕光对人具有重要的生存意义,它的特殊分布提供了空间视觉的信息。研究环绕光对人视觉作用的科学就是生态光学。
动物的世界由实体、表面与介质构成,实体有表面,表面具有纹理,会对光线进行反射、漫反射与折射,由此产生了特殊的信息。这些特殊的信息可以由动物的视知觉直接拾取(pick up),动物可以根据其生物能力做出相应的适配性行动。这种与环境交互的适配性,被吉布森称为动缘。薛老师指出,吉布森的理论在神经科学领域获得了实证支撑。他进而详细解析了数个验证该理论的神经科学实验。
Affordance被描述为环境提供给动物的东西,这一术语同时涉及环境与动物两个方面,并特别强调了动物与环境、知觉与行动之间强烈的耦合关系。对动物来说,affordance意味着行为的机会。在吉布森看来,affordance这个概念跳出了所谓二元论的范畴,它既不是主观的属性,也不是客观的属性。对于affordance一词的翻译有“可供性”“可用性”“功能可见性”“机缘”等至少30多种中文表达。而薛老师认为,affordance并不是某种附着于环境或主体之上的属性,不能按照某种性质的译法去理解。同时,affordance作为一种反叛经典认知科学研究范式的概念,其相对应的概念应该是表征(representation),表征一词体现出静态的、抽象性的符号表达,而 “动缘”一词,不但在长度(这里的长度一致是什么意思?)上与表征保持了一致,而且还体现了与表征这一术语恰恰相反的意涵,并强调了动态的、耦合的、交互的关系。因此建议将affordance翻译为动缘。
薛老师还阐释了计数与语言同环境与身体关系,讨论了人类的高阶认知功能是否与环境紧密相关并且需要环境作为辅助,讲解了图灵机的基本原理与图灵可计算性的概念,介绍了利用图灵理论将生态心理学形式化的模型。
最后,薛老师向大家分享了生态心理学在现今具身人工智能理论中的一些应用,由此展现了吉布森的理论为现在的具身人工智能研究提供了参考与思路。
【主讲人简介】
薛少华,民革党员,北京理工大学教育学院副教授,中国自然辩证法研究会科学思想史专委会副秘书长,中国心理学会环境心理学专委会委员,中国人民大学哲学与认知科学交叉平台研究员。出版专著《知觉即行动》和译著《机器人伦理学》等;多篇论文被《人大报刊复印资料》和《中国社会科学文摘》转载;人工智能治理与智慧教育等领域多篇参政报告被全国政协和北京市政协等部门采纳;目前主持国家社科基金一般项目“驱动认知革命的激进具身认知理论及扩展研究”。