第五节 推理

在心理学中，思维一直是传统性的中心议题。但在20世纪70年代，认知心理学知识的爆发使这一术语变得不那么称手，“思维”现已慢慢有了远比以前狭窄、准确的定义：操纵可以实现目标的知识。为避免产生误解，许多心理学家，宁愿使用“推理”一词。

尽管人类总是将推理能力视作人类的本性所在，但从20世纪30年代至50年代对推理的研究长期以来是一池死水，极少有人问津这一领域。但随着认知革命的到来，对推理的研究变得空前活跃。信息处理模式使心理学家得以提出假设，并能以流程图的形式推论在不同推理过程中所发生的事件。计算机的出现更是锦上添花，人类自此可用其对所做的假设进行检测。

计算机如何进行推理呢？它的程序包括一组日常程序或指令及一系列子程序，每一道程序是否使用，则取决于前一运行结果和程序存储器里的信息。常见的程序是一系列“如果—则”步骤：“如果输入符合条件1，则采取行动1；如果不符合，则采取行动2。比较条件2和结果，如果结果大于或小于其他任何情况，则采取行动3。否则采取行动4……存储所得的条件2，3……然后，根据进一步的结果，以这样或那样的方式使用这些存储起来的项目。”

然而，计算机在执行这些程序时，不管是进行数学计算还是在做问题求解，它们真的是在推理吗？它们难道不像自动机一样毫不动脑筋地执行事先规定好的行动步骤吗？这一问题最好留给哲学家来思考。如果计算机能像可获得知识的人类一样证明公理，或航天，或确定一首诗是否为莎士比亚创作，谁又能说，它是没有思维的自动机，或人类不是这种机器呢？

1950年，世界上还只有几台非常原始的计算机，但数学家、信息理论家等已就计算理论进行激烈的辩争。在20世纪60年代，大多数认知心理学家都认为计算理论是概念上的突破，它使他们第一次能以详细和准确的信息处理术语描述认知的任何方面，特别是推理。再说，一旦假定出此类任何程序的步骤，他们就能将其从单词翻译成计算机语言，并在计算机上进行测试。如果一切运行顺利，那就意味着思维的确是通过某种类似于此类程序的方式在进行推理。因此，毫不奇怪的是，赫伯特·西蒙认为计算机对心理学的重要程度不亚于显微镜对生物学的重要程度。

求解能力是人类推理的最重要应用。大多数动物都是通过先天或部分先天的行为模式从事诸如寻找食物、逃避天敌、筑巢等活动。人类解决或试图解决大部分问题的方法，则是通过后天学习或创造性推理得以实施的。

20世纪50年代中期，西蒙和纽厄尔着手创建“逻辑理论器”。这是第一道刺激思想的程序，他们曾经自问：人类是如何解决问题的？逻辑理论器花费他们近1年时间，但对这一问题的回答却占去他们15年。

他们的主要研究方法，按照西蒙的自传，是两个人进行讨论。这一过程涉及归纳和演绎推理、类比和比喻性的思维及想象的驰骋——简单地说，它涉及任何种类的推理，不管其合理与否。

他们还进行了一系列实验室研究。不管是一个人做还是一起做，他们都会记录并分析一些步骤，将他们或其他人解决难题的步骤写下来，然后将这些步骤作为程序写下来。他们最喜欢且在多年来一直使用的是一个儿童玩具，叫“汉诺依之塔”。简单说，它由3块不同大小的圆片（中间有孔）组成，平底座上有3根竖杆，圆片堆放在3根竖杆的其中1根上。开始时，最大的圆片在最下层，中等大的圆片在中间，最小的在顶层。难题是，玩家要以最少的步骤一次移动一个，不准将任何圆片放在另一个比它小的圆片上，直到其以同样的顺序堆在另一根竖杆上。

完美的解答仅需要7步，不过，移错任何步骤都会引起死解，得重新来过，因而需要更多的步骤。在更先进的版本中，解答需要更复杂的策略和更多的步骤。由5个圆片组成的游戏需要31个步骤，7个圆片组成的游戏需要127步，等等。

这一小组使用的另一项实验工具是密码算术。在这类难题中，将一道简单加法题中的数字换成字母，目的是求出这些字母代表哪些数字。下面是西蒙和纽厄尔使用过的简单例子：

S E N D

M O R E

M O N E Y

第一步非常明显：M必定是1，因为任何两位数——这里指S+M——都不可能加起来大于19，即使有进位。

[解答按下面所述继续进行（0在这里用? 替代，以区别字母O）：

S须为8或9，主要取决于是否有进位；用1替代M，在S+1=O处，我们可以看出字母O只能是?或1。但M是1，故O一定是?，因而S一定是9，且没有进位。

在左侧第二栏中，E+ ?仍为E，除非有进位，故而这里一定有进位，因而E+1=N。

如果E为奇数，N为偶数，则反之。如果E为奇数，只能是3，5或7（1与9已有）。先试3，而后接着往下试。]西蒙和纽厄尔让志愿者一边解题一边大声念，把他们所说的一切话全部记下来，之后把他们思想过程的步骤编进图中，以记载他们如何进行有步骤的寻找，如何在交叉点时做出决定，如何做出死解选择及如何从最后的交叉处回头重新来过，等等。

西蒙和纽厄尔特别利用了国际象棋。这