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萊布尼茨的“可能世界”留下的歷史困惑
摘要: 萊布尼茨的“可能世界”的嚴格化、精確化，演變為圖靈機概念，隨著第一臺電腦誕生，圖靈機的物理實現，人類認知和智能活動被認知科學家們樂觀地認為可以轉換成計算程序用機器進行模擬。認知科學就形成了“認知可計算主義”的研究綱領，對這種“認知的本質就是計算”，人腦計算機都不過是操作、處理符號的形式系統的總看法，我們的中國學者在各自的相關領域都作出了應答：洪定國教授用“顯析序”與“隱纏序”概念、金吾倫教授用“構成論”與“生成論”哲學范疇、劉粵生教授用“結構信息”與“交換信息”的廣義信息范型重新解釋了“現實世界”與“可能世界”的關系，這對認知邏輯的本質、人類認知活動經編碼成為符號的過程作出了深刻闡明并提出了理論限度。
認知科學目前的理論困境和實踐困難就在于它業已形成的圖靈意義下的算法概念只能模擬認知和智能活動中的顯序部分、形成構成論的原子抽象，或者按我們的說法叫經典的“結構信息”，它不能完全解釋人類心智活動的內在機制及其體現出的靈活性、選擇性和自涌現性。
吳學謀的泛系理論不是簡單地依靠邏輯和圖靈機算法，而是把結構信息作為要素的集合與關系的集合（交換信息：五互八籌）構成的復雜大系統來模擬人類智能，以沖破目前所做的只求系統的局部一致性的狹隘途徑；而王德奎探索用三旋生物、物理的途徑和黃展驥的放棄邏輯的人工手段尋求大邏輯的自然機制，以及周禮全先生在語境和隱涵等概念的基礎上提出了運用自然語言進行成功交際的圖式（《邏輯--正確思維和成功交際的理論》），都反映了中國學者們力圖解決認知科學的深層問題的階段性成果。我們相信，沿著這一系列探索，結合近年來人工生命、進化計算某領域的新成果，將會產生認知科學新的研究綱領。
關鍵詞：認知科學 可能世界 交換信息 新的研究綱領（信息范型）
一、引論：歷史之謎
20世紀的邏輯學家根據萊布尼茨的“可能世界”觀念，再進一步嚴格化、精確化，建立起完整的模態邏輯語義理論--可能世界語義學。使我們可以從多元的角度去看待和探討邏輯問題，也包括我們可以從認知的角度去探討邏輯問題并建立各種認知邏輯系統。
與上述過程極為相似的是，十七世紀的哲學家萊布尼茨在三百年前用兩個記號0和1的二進制算術來評注和闡述中國古代伏羲圖的意義過程中，終于發現“六十四卦圖中的64個六爻排列恰好與從0到63的二進制數字一一對應。這一發現使他異常興奮，立即用法文修改和補充1679年的文章手稿，并將這一法文文稿送交法國科學院院報�！保ㄖ觳�--主編的《國際易學研究》第5輯第201頁）在某種意義上，萊布尼茨是把易圖的“可能世界”嚴格化，精確化了。但他如何把卦變圖和爻變圖演變成二進制算術、在走向符號化的同時，又不得不丟失易圖的生生之易卻是很少為人深究的。
董光璧先生在《易學與科技》的“易卦分類原理”中指出：“易圖中的兩儀、四象、八卦……就是陰爻和陽爻兩個元素的無限重集的排列數�！保ǖ�85頁）這里對卦變圖所蘊含的卦變理論，早被萊布尼茨所揭示：“令人驚奇之處，是這種用0和1進行的算術竟然包含著一個叫做伏羲的古代的國王和哲人所作的線段的奧秘……中國人丟失了卦或伏羲的線形的意義或許已經有一千多年了；他們對（卦）作了諸多評注，卻找到了我不知道離得多遠的意義。最后它的真正解釋竟然是從歐洲人那里來的。事情是這樣的：大約兩年多前，我寫信告訴了當時住在北京的著名法國耶蘇會士、尊敬的白晉神父，我的用0和1的計算方法，他立即就看出這便是解開伏羲圖的鑰匙。于是，他于1701年11月14日寫信給我，并給我寄來了這位哲學君王的偉大圖形，一直到64；這使人對我們的解釋的真理性毫無懷疑余地，以至于可以說，這位神父借助于我們告訴他的解開了伏羲之謎。因為這些圖形或許是世界上最古老的科學豐碑，經過這么長時間后，又重新找回它們的意義，確是顯得稀奇無比�！保ㄞD引自朱伯--主編，《國際易學研究》第5輯，第205頁）
但為什么被外國學者視為稀世瑰寶的卦變圖，卻為我國古代的一些學者視之為臆說呢？明董守諭說：“變卦之例，雜而不一者，各持師說也。愚之言變必欲與卦辭相符，此非愚臆也�！保ǘ刂I，《卦變考略》卷上，第660頁）清胡渭認為“李、邵為先天之學”，“既失《參同》之旨，又非《彖傳》之意。”（胡渭，《易圖明辨》卷九，第778頁）。其實，董、胡的看法是透露了承接萊布尼茨思想而建立起來的現代認知邏輯系統固有弊端的征兆。
1、萊氏用0和1 的計算方法是否解開了伏羲圖的鑰匙。
伏羲圖形作為世界上最古老的科學豐碑，如果僅僅是六十四卦圖的數字結構，或者說“二元算術”（后人稱二進制數字）即數字是用0和1兩個基本符號組合去表示任意數字的方法，更具體說，它是滿2進1的數系。那么它流傳中國幾千年也就不會成為眾經之首。
2、六十四卦可用來表征六十四種可能出現的事或物。
古代中國，人們用它去預測自己在生產活動與生活中將要發生的事情。從數學的概率論觀點說，如果64卦代表對預測事物可能出現的64個答案，而每卦又有6爻，這就又出現了六類不同答案，按照概率獨立事件出現的概率公式知，預測的命中概率應為1／64或1／64×6 = 1／384，這是近代概率論的數學理論。
3、中國宋代邵雍曾對八卦順序進行量化：“乾七子，兌六子，離五子，震四子，巽三子，坎二子，艮一子，坤全陰，故無子。”這一八卦量化順序，表明邵氏已給出了十進制與二進制的轉換方法，但沒有達到萊氏的顯化階段，更無法像萊氏那樣應用于計算機的設計，今天的高速電子計算機，以及各種自動化控制系統、機器人、人工智能理論，也許人們只想到萊氏的“可能世界”，但卻忘記了這也是間接應用和發展了《易經》中八卦進位原理。
4、萊氏解開伏羲圖的鑰匙，只打開了一個數字化的現實世界，卻留下了可能世界的歷史困惑。其實《易經》之精華還在于“道”和“陰陽”對立變化的道理。應該把《易經》看成是發現并應用相對現象與相對原理的一部古老巨著——應將六十四卦作相對表示。西方科技與精神文明中間之所以鴻溝日益加大，不能相稱，無非是缺乏相對之理，走極性思維所致�！鞍窗素躁庩枺[顯）之律動，即可與數位值同步作無限之延伸，（這里的數位值指的是位數排列）。然，陰（黑）陽（白）隱顯之設定，本隨心象而論，任取其一為顯，則無窮大等于無限小，且太極八卦本屬對應之零壹同位！可析可分，可背可向，可來可去，故單一邏輯，可獲得最高旁通率！宇宙時、空??無無之數，因切割而兼寓‘有、無’，此一來去自如之邏輯壁合率，稱零壹同位�！保愖颖螅骸段拿鞯纳a力——河洛八卦開創新時代的新智慧》）。
這種去極性的相對觀，使卦變圖的卦變理論成為組合創新生生不息的源泉，但歷史如果沒有讓人類經歷一次數字化的現實世界，我們是不會向可能世界再作艱難的歷險的。（參見鄧球柏：爻變與卦變，組合創新《哲學研究》2003第2期）可能世界一旦以某種形式的現實世界出現時，就使我們重演歷史的困惑。
二、正論：質疑與突破之路
萊布尼茨的數理邏輯設想，是構建一種理想化的“通用語言”和“通用數學”，把所有的推理都化歸為計算，讓所有推理的錯誤都成為計算的錯誤，以至最后可以通過計算解決各種爭論的問題，經過弗雷格、羅素等幾代人的努力，直到哥德爾證明一階謂詞演算的完全性時，終于建立了“一階邏輯”的經典邏輯，部分地實現了萊布尼茨的理想。這種邏輯明顯地是以二值原則（即沒有任何命題不具有真假值）和實質蘊涵為假定的，而多值邏輯除了取真、假二值之外，還可取許多其他的值，由此，量子邏輯、模糊邏輯等都放棄了二值原則；模態邏輯則以其違反人們的常識的直覺用其它蘊涵取代了實質蘊涵。這些新的邏輯學分支就形成了與經典邏輯有別的非經典邏輯。
從語義學角度看，公理化、形式化系統的解釋經歷了從現實世界模型到可能世界模型的演變。現實世界模型亦稱單世界假定，是指把形式系統內的一切符號和公式都解釋為現實世界中的對象以及關于這些對象的命題，并認為我們能夠在形式系統中適當地談論其存在的一切都必定存在于現實世界的某處，只不過所關注的是這個世界的更為抽象和一般的方面或特性�？赡苁澜缒Ｐ鸵喾Q多世界假定，是指形式系統的解釋框架除現實世界外，還有多個不同的可能世界，邏輯真理并不只與現實世界相關，而是與所有的可能世界相關，邏輯真就是在所有的可能世界中都真。
伴隨著語義思考從現實世界模型到可能世界模型的發展，邏輯研究的重心也經歷了從語形學（證明論）到語義學（模型論）的變化。
這在洪定國教授最近的論文（見參考文獻6）中有哲學的升華。他認為：古往今來，破碎性的人類意識產生破碎性的人類實在，——盡管這種實在又對象化的以心理的、生理的、文化的和物質的形式集蓄于每個人的大腦和一切非生命的人造物之中。從現代物理學來看，現實世界是由分離而獨立存在的粒子構成的。這種觀念充其量是一種只在一定有限領域內近似有效的抽象。由各種可能世界生成的整個宇宙，必須被理解為一個單一的不能分割的整體，在這個整體中分析（分析為獨立存在的部分）不具有基本的地位。
故洪定國教授總結玻姆的觀點是：任何一個顯析序結構（我們稱之為結構信息）總是相對的，暫時的，它遲早會消解于隱纏序的背景（我們又稱其為交換信息的背景為廣義信息范型）之中；在更深、更廣袤的層面上這無限的實在又會拓展出新的顯析序結構來，如此無窮。如此著眼，凡由破碎性的顯析觀念去解決帶整體性的問題總是要碰壁的。
如果說持傳統觀念的思想家、科學家所代表的總是破碎性的人類意識（或曰：極性思維，它只代表部分群體的利益，或對于事物深層整體性線索的無知或不敏感）在試圖解決已表面化的種種沖突（包括人與自然的沖突）面前，老是不能吸取碰壁的教訓，那么認知科學的現狀是否把萊布尼茨的嚴格化、精確化思想推至極限，重演著——試圖由破碎性的觀念去解決帶整體性的問題呢？這是值得人們深思的。
三、余論：哲學的反思
萊布尼茨在發表《關于只用兩個記號0和1 的二進制算術的闡述和古代伏羲圖的意義的評注》（1703年5月5日）之前，已建立了自己的哲學體系：兩種實體學說。
這一學說自1686年他在《形而上學論》和致阿爾諾的信里明確提出“有形實體”（“substance corporelle”）的概念就正式出現。
而在1689年就在關于臘爾夫.庫德華斯的《真正理智體系》的讀書筆記中曾思考過“單子”概念的物質性。至遲也在1695年萊氏就在自己的嚴格哲學的意義上使用了“單子”這一術語，并明確宣布“單子”亦即“實在的單元”。我們不能因此而把突出“物體哲學”的萊布尼茨同所謂信守“單子主義”的晚年萊布尼茨對立。
正是他發表“古代伏羲圖意義”這一年——1703年，9月致阿爾諾的一封信的“邊注”上，他提出兩種物質學說的。萊氏在這封信中區分了三種意義的物質：（1）“作為有形團塊本身的物質”；（2）“次級物質”（3）“原初的被動的力”即“原初物質”。其中，第一種“物質”，是笛卡爾的，后兩種則是萊氏自己的。
而在1703年6月20日致沃爾德的信中提出著名的“實體結構”（五層面）的解釋框架，關鍵是提出“單子”即簡單實體（第三層面）同“有形實體”（第五層面）的區別與關聯，后來一直堅持，實體有“簡單實體”和“復合實體”（“有形實體”）兩種。
這里萊氏的“次級物質”學說，便自然地充當了他的“物體哲學”或“現象主義”與他的“實體哲學”或“單子主義”相互關聯的“中介”。“中介”功能表現在：“有形實體”既是“有形”的實體，又是有形“實體”：由于是“有形”實體，便勢必同具有部分析可分的有廣延的作為“現象”而存在的“物體”有內在關聯；由于是有形“實體”，便又勢必同“絕對沒有部分”的，沒有廣延的作為“本體”而存在的“構成事物的絕對的最初本原”的“單元”即“單子”或“簡單實體”有內在關聯。
看來，萊氏的兩種實體學說，實質上是五層次的實體結構的兩個層面，我們不能把“現象主義”（“物體哲學”）和單子主義（“實體哲學”）這不同層次的東西放到一個層次來，只要不從平面思想來看萊氏的兩種實體學說，就必然會得出這樣的結論：他的簡單實體或單子關涉的是他的實體學說的邏輯的和本質的層次，而他的有形實體關涉的則是他的實體學說的現實的、現象的層次。（參見：段德智、李文潮：試論萊布尼茨的現象主義與單子主義的內在關聯《哲學研究》2002.9）
縱觀西方哲學史，盡管有一系列轉換以擺脫認知困境，如：西方的實證主義、分析哲學通過維持格斯坦、哥德爾作了邏輯到哲學的轉換，西方歐陸的現象學，存在主義經海德格爾開始了從現象學的“認識論”到存在的廣義“本體論”的轉換，而庫恩晚期科學哲學的認知范式又從現象學回到了心理學，無論西方哲學整體有多么復雜的層次，源頭都在萊布尼茨的兩種實體學說——歸根在于難以完成從實體到關系的大轉換。這種未完成轉換過程的哲學阻礙了認知科學的發展，因此，認知科學的突破，無疑還需要一場哲學的大革命！
四、出路 ：拔動生命和宇宙的琴弦
認知科學不是清談，正如能生娃娃并不一定就能干；因為人類與動物不同，還講人倫，能生娃娃，但并不文明。與此相似，認知科學也存在球面與環面的界面，這是依據高能物理的空間破裂和拓撲學的環面與球面不同倫，發展出的三旋理論才揭示的。三旋理論在國內外率先提出：面旋、體旋、線旋、轉座子、類圈體等概念群，并以相關數學模型為支撐，對現今自然科學前沿、宇觀—宏觀—微觀世界的眾多科學難題給予了統一的“三旋”解，并且還將其創新概念引伸、應用于認知科學和科技哲學等領域；其成果超越了當代物理學最前沿——超旋理論探索的視野，其科學思路給予了人們以深刻的啟示。它的成功最根本之處在于其是一種新的、合理的、“能—形結合”的方法，它使傳統的歐氏幾何和拓撲學的方法有機地結合了起來，從而使它較歐幾里德幾何學更明確地回答了物質基本的空間存在形式和運動方式，彌補了自畢達哥拉斯時代以來研究物質世界所忽視了的物質“最基本的運動方式”的缺陷，這更符合唯物辯證法的基本觀點�，F舉兩個撥動生命和宇宙琴弦的例子來說明：
1.在量子計算機與雙螺旋結構的三旋聯系中，它提出量子計算機是借助類圈體的三旋轉動及“受控非門”的操作，從而為中國科學家的量子點研究拓開了思路。萊布尼茨認識中國古代易學64種卦爻的二進制方法，是將認知己科學引上物化的道路，因此有后來以0和1計數的電子計算機（電腦）的出現。但0和1的二相性，僅是2的倍數方法，這太線性太不平凡了。這是認知科學處在球面階段的特征。因為取類似球體為相，只有正、反轉兩個自旋和軸向朝上朝下等兩個單共軛編碼。然而取類似圈態為相，就有62種自旋，并有單共軛、雙共軛、多共軛編碼，這為制造量子計算機打開了大門。因為一個類圈體的量子位可同時以0和1的狀態存在，構成類似電腦0與0、0與1、1與0、1與1等4種不同狀態，但量子位不需像電腦里那樣移動，而是這四種嘗試只用一步就能打開。聯系DNA雙螺旋演示鏈的弧波模擬，從而為生命是計算進行了重新的解讀。
2.弦理論的振動模式，在三旋理論的質量譜計算公式里，相應為模數、基角和參數。這是把量子力學和相對論中的波函數、幾率、量子隧道、不停歇的真空能量漲落、空間和時間的融合、同時性的相對性、時空結構的彎曲、黑洞、大爆炸等等，用一組方程式歸總起來的。有些中國學者困惑，他們講類圈體的自旋不止面旋、體旋、線旋這三種，瞎說《理論力學》教材的進動、章動、定點轉動、定軸轉動等等都是類圈體的自旋，真像的人不知道有道德和文明。當然不要以為僅是中國學者是這樣，像西方搞量子計算機理論的專家Neil Gershenfeld也沒有把類圈體和類球體自旋的進動分辨清楚。因為球面認知科學，從萊布尼茨到圖靈，到哥德爾，到蓋爾曼、霍蘭、霍金、威滕，雖然取得了長足的進展，但并不是不能打破西方科學的話語權，例如整體與破碎，沿襲西方的中國學者認為這是兩個不同的概念，其實從拓撲學上講，這種整體破碎為部分的東西，如仍是相似整體的球面，并沒有實質性的區別。易學的陰陽、泛系、序構，并不是球面的特色，而更多是誤入。宏觀中的進化與熵增正是一種不確定性。球面更多可能世界；不確定性更多與環面相聯，單值與多值都能統一在環線賽博空間中，所以盼當代認知科學早日丟掉球面的頭盔，戴上新認知的光環。
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論文出處(作者):
戴震研究專題（一）元氣實體：戴震義理之學的邏輯起點
亞里士多德與黑格爾關于對立統一學說的比較研究
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