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我们日常对于知识的轻松归纳是一种证据，说明我们大脑中有几种数据表征。心智表征可以通过心理学实验室表现出来。心理学家用巧妙的技术，就可以抓住心智从一个表征转向另一个表征的活动过程。心理学家迈克尔·波斯纳（Michael Posner）和同事们给出了一个很好的展示。志愿者们坐在一个屏幕前面，看到一对字母迅速一闪而过：比如AA。他们被要求当看到字母相同时按一个键，不同时（比如AB）按另一个键。有时相同的字母都是大写或都是小写（AA或aa），也就是说它们在外形上是完全一样的。有时一个是大写，一个是小写（Aa或aA）；他们是字母表中的同一个字母，但外形不一样。当字母外形一样时，人们按键的速度和准确性要比字母外形不同时更好，大概是因为人们把字母当作视觉形式来处理，因而能够只根据它们的几何、模板风格来进行匹配。当一个字母是A而另一个字母为a时，人们需要把它们转化成它们是相同的一种格式，权称为“字母a”；这种转化增加了约1/10秒的反应时间。但如果一个字母一闪而过，另一个几秒钟后也接着闪过，它们是否外形相同就没有关系了；A-接着-A和A-接着-a反应时间都一样。迅速模板匹配不再可能出现了。很显然，在几秒钟后，心智自动将一种视觉表征转化为一种字母表征，抹去了关于它几何形状的信息。
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这种实验室花招揭示出人脑使用至少4种主要格式的表征。一种格式是视觉影像，就像一个二维的、图像般马赛克中的模板。（视觉影像将在第4章讨论。）另一种是语音表征，在我们心智中就像播放磁带一样的一段音节，计划准备嘴部的运动并想象着音节听起来怎么样。这个像串一样的表征是我们短期记忆的重要组成部分，就像当我们查到一个电话号码时，心里默念几遍，这样记住的时间就足以拨打这个号码了。语音短期记忆持续1～5秒，可以容纳4～7个“组块”。（短期记忆是用组块而不是用声音来衡量的，因为每个组块可以是一个标签，指向长期记忆中一个更大的信息结构，比如一个词组或句子的内容。）第三种格式是语法表征，包括名词和动词，词组和从句，词干和词根，音素和音节。所有的都安排到层级树之中。在《语言本能》中，我解释了这些表征如何确定什么进入句子中，人们如何用语言进行沟通和文字游戏。
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第四种格式就是心理语言，这是一种思维语言，我们的概念性知识栖居其中。当你读完一本书，你忘掉了关于句子的构词和字体，以及它们在哪一页之类的几乎所有东西。你拿走的是它们的内容或要旨。（在记忆测试中，人们自信地“认出”他们从未见过的句子，如果这些句子是对他们所见过句子的意思阐释。）心理语言是抓住其中内容或要旨的介质。我在识别叔叔的产出系统的公告板中用到一些心理语言，在上一张图语义网络的“知识”和“概念”层次中也用到一些。心理语言是心智的通用语，心智模块之间通过心理语言进行信息交流，使我们能够描述我们所看到的，想象我们听到的描述，执行指令，等等。这种交流事实上能在脑的解剖中看到。将我们的记忆置入长期储存的海马及连接结构，容纳负责决策的回路的额叶，都不是直接连接到处理原始感觉输入（边缘和颜色的马赛克以及音高的不断起伏变化）的脑区域。相反，绝大多数输入纤维携带的是神经科学家称之为“高度加工”的输入，这些输入来自于离最初感觉区域往下走一站或好几站地的区域。输入的组成则包括物体代码、单词代码和其他复杂概念的代码。
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为什么有这么多种表征？有一个心智的世界语不就简单多了吗？事实上，那将会复杂得可怕。心智软件的模块化组织将知识分作不同的格式打包，这个例子很好地说明了进化与工程设计如何殊途同归，得出了近似的解决方法。软件奇才布赖恩·科尼格汉（Brain Kernighan）与P.J.普劳格（P.J.Plauger）合著了一本书，名字叫《程序设计风格的要素》（The Elements of Programming Style）（巧借斯特朗克和怀特著名的写作指南《风格的要素》的书名）。他们对怎样使程序运行得更强大、更有效，以及如何适当地改善和提高程序运行质量都提出了建议。他们的一个公理是“去掉重复的表述，代之以通用的函数”。例如，如果一个程序需要计算3个三角形的面积，它不需要下3个不同的指令，每个都将其中一个三角形的坐标套进自己的三角形面积公式中。相反，程序应该让这个公式一次就阐释清楚，应该有一个“计算三角形面积”的函数，它应该有标着X、Y和Z的插槽位置来代表任何三角形的坐标。这个函数可以被用3次，每次分别将坐标输入插入X、Y和Z的插槽位置。当函数从一行公式增加为包含多步骤的子程序时，这个设计原则就变得更加重要，它启发了相关原则，所有这些原则都似乎是被自然选择所决定的，就像它在设计我们模块化的、多模式的心智一样：
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模块化
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使用子程序
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每个模块应当做好一件事
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确定每个模块都隐藏一些东西
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将输入与输出定位在子程序中
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第二条原则也体现在这条准则中
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选择令程序变得简单的数据表征
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科尼格汉和普劳格给出了一个程序的例子，这个程序读取一行文本，然后要把它打印在一个边界内并居中。这行文本可以用多种格式储存（作为一串字符、一列坐标，等等），但有一种格式令这种居中轻而易举：分配80个连续的记忆插槽，对应输入输出显示中80个位置。居中只需几个步骤就可以无差错地实现，无论输入文本的大小；而如果用任何其他的格式，程序就需要更加复杂。大概人类心智使用的独特表征格式——图像、语音回路、层级树、心语——得以进化，就是因为它们使得简单的程序能够计算出有用的东西。
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如果你喜欢那门把各类“复杂系统”放在一起处理的智力尖端科学，你可能就会接受赫伯特·西蒙的论点，他认为，计算机和心智中的模块化设计是所有复杂系统中模块化和层级设计的特例。身体包括组织，组织包括细胞，细胞包括细胞器；陆海空三军包括陆军，陆军包括师，师分为营，最终到班；书包括章，章分作节、小节、段落和句子；国家可分作省、市和区。这些“近乎可分解的”系统的界定标准是：属于同一组成部分的元素之间丰富的相互作用，而属于不同组成部分之间元素则相互作用很少。复杂系统是模块的层级，因为只有在模块中相互配合的元素才能保持足够长时间的稳定，从而被组装成越来越大的模块。西蒙用两个钟表匠赫拉和坦帕斯来作类比：
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这两人制造的表每只由大约1000个部件组成。坦帕斯制造他的表的方式是这样的：如果他的表正组装到一半而不得不停下来——比方说去接个电话——这表就立刻七零八落了，还需要重新从最基本的零件开始组装……
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赫拉制造的表的复杂程度不亚于坦帕斯的那些。但他的设计方式是把大约每10个基本零件装配成局部组件，每10个局部组件又构成一个更大的局部组件，而10个更大的局部组件形成的一个系统就组成了整个表。所以，当赫拉不得不搁下组装一半的表去接电话时，他只损失了一小部分工作，他装配表的人工时间仅占坦帕斯所花时间的很小一部分。
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我们复杂的心智活动遵循的是赫拉的智慧。在我们自在生活的时候，不需要注意每一片潦草字迹或筹划每一次肌肉抽动。感谢单词符号，任何一种字体都能唤起全部相关知识。感谢目标符号，任何危险标志都能引发各种方式的逃离。
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我带您经过了这么冗长的对心智计算和心理表征的讨论，我希望这样做的收获是，你能了解人类心智所具有的复杂、微妙与灵活性，就算它只是一个机器，只是一个用生物组织做的机器人的机载电脑。我们不需要神灵或神秘力量来解释智能。我们也不需要为了表现得像具有科学性，而忽略我们自己眼睛看到的证据，宣称人类是几捆条件关联、基因的傀儡或是野蛮本能的跟随者。我们既拥有人类思维的敏捷性和洞察力，又能够掌握解释人类思维的机械框架。在后面的章节中，我将试着解释常识、情绪、社会关系、幽默和艺术，这些解释都是建立在一个复杂计算的心理理论基础之上的。
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塞尔和彭罗斯，两个失败的反对者
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当然，如果都不能想象心智计算理论可能是错误的，那就意味着它根本没有内容。事实上，它已经受到过正面攻击。一个人如果想驳斥一个业已不可或缺的理论时，虚张声势是没有用的，没有什么比削弱它的基础更能有效地摧毁它了。两位耀眼的作者接受了这个挑战。两人都选择了适合于这个情形的武器，尽管他们使用的武器截然相反：一个诉诸淳朴的常识，另一个运用深奥的物理和数学。
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第一个攻击来自哲学家约翰·塞尔（John Searle）。塞尔相信他在1980年就用一个改编自另一位哲学家内德·布洛克（Ned Block）[4]的假想实验驳倒了心智计算理论。塞尔的实验也就是著名的“中文屋”实验。一个一点儿中文都不懂的人被关在一个房间里。门缝底下塞进来几张写着潦草字迹的纸。这个人有一个长长的清单，上面列着复杂的指示，比如“当你看到那样的字迹时，你就把它那样写下来”。其中一些规则告诉他把写下的东西从门缝底下再塞出去。这个人严格地听从这些指示。他所不知道的是，这些这样那样的字迹就是中文字符，这些指示就是一个人工智能程序来回答中文故事的问题。就门外的人所知，屋子里面有一个母语是中文的人。现在，如果理解包括运行一个适当的计算机程序，这个人一定理解中文，因为他正在运行这样一个程序。但这人并不懂中文，一个词都不懂；他只是在操控符号而已。所以，理解并不等同于符号操控或计算——也就是说，智能的任何方面也并不等同于符号操控或计算。
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塞尔说这个程序缺少意图性，即符号和符号含义之间的连接。许多人将他说的解释为这个程序缺少意识。的确，塞尔相信意识与意图性是紧密相关的，因为我们对于我们有一个想法或用一个词意味着什么是有意识的。意图性、意识及其他心理现象不是由信息处理所导致的，塞尔下结论说，它们是由“真实人脑的真实物理-化学性质”导致的（尽管他从没说过这些性质到底是什么）。
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“中文屋”引发了如潮的评论，100多篇文章对此做出了回应。我觉得这是个极好的理由让我把自己的名字从所有互联网讨论小组列表中拿掉。对于人们说整个屋子（人加上规则清单）懂中文，塞尔回答：那好，让这人生记住这些规则，在脑袋里做运算，到户外去工作。屋子没了，而我们的符号操控者仍旧不懂中文。还有评论说，这人缺少与外部世界的感觉运动联系，这是缺少的关键因素；塞尔回复说：假设输入的字迹是来自一个电视摄像的输出，而输出的字迹是对一个机器人手臂的指令。他有了与外部世界的连接，但还是不讲中文。对那些说他的程序没有反映大脑做什么的评论，塞尔可以引用布洛克与“中文屋”对应的实验，“中文体育馆”：几百万个人在一个巨大的体育馆里扮演神经元，每人都拿着步话机彼此之间大声传递信号，模仿一个回答中文故事问题的神经网络。但这个体育馆并不就比这个人懂的中文更多。
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塞尔的策略是不断地诉诸我们的直觉常识。你都几乎能听到他在说“哦，得了！你是说这家伙懂中文？！一边儿待着去吧！他一个词都不会讲！他一辈子都住在布鲁克林区！”，诸如此类的话。但是科学的历史并不是那么好心，只需要简单的常识直觉就足够。哲学家帕特里西娅（Patricia）和保罗·丘吉兰德（Paul Churchland）请我们想象一下塞尔的论证应用到反驳麦斯维尔的“光是由电磁波组成的”理论的。一个人手里拿着块磁石上下挥舞，这个人在创造电磁辐射，但却没有光发出来，所以，光不是一种电磁波。这个假想实验将波幅放慢，以至我们用肉眼无法把它们再看作是光。由于相信我们在假想实验中的直觉，我们错误地得出结论，认为速度快的波也不可能是光。与之类似，塞尔将心智计算速度放慢到我们人类不再认为是理解的幅度（因为理解通常是要快得多的）。由于相信我们在假想实验中的直觉，我们错误地得出结论，认为快速计算也不可能是理解。但假设一个加速版的塞尔的荒谬故事能够变为事实，我们碰到一个似乎能够智能地使用中文谈话的人，但他实际上是在远不到一秒的时间里应用了数百万个记忆的规则，这时我们该不该否认他懂中文呢？
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我自己的观点是，塞尔只是在探究有关英文单词“理解”的事实。人们不大愿意使用这个词，除非满足了一定的刻板印象条件：迅速而无意识地运用语言规则，且语言的内容与整个人的信念有联系。如果人们避免使用日常的单词“理解”，而去接受那些违背了刻板印象但仍保留着这个现象核心的奇异条件，那么从科学上讲，确实没什么大不了的。我们可以再找另外一个词，或是使用一种技术意义上的旧词，谁会在乎呢？对“如何算是理解”的解释是一样的。毕竟，科学是关于事物运转的原则，而不是关于哪些事物是一个熟悉的词的“真正”例子。如果一个科学家在解释人臂肘的功能时说它是一个二级杠杆，这并不是承认下面的描述：看到一个人抓着一根钢制的二级杠杆，于是宣布：“快看哪，这家伙有3个胳膊肘！”
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至于脑的“物理-化学性质”，我已经提到过这个问题：脑肿瘤、鼠脑以及放在试碟里仍然存活的神经组织切片都不能“理解”，但它们的物理-化学性质和我们脑中的一样。心智计算理论解释了这种差异：那些神经组织肉坨没有被布置成执行正确信息处理的连接模式。例如，它们没有能区分名词和动词的部分，它们的活动模式没有执行句法、语义和常识的规则。当然，我们总能称之为物理-化学性质的一个差异（同样的道理可以说两本书在物理-化学性质上有差异），但那样这个术语就没有意义了，因为它不再能用物理和化学的语言来加以界定。
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