1703528824
1703528825
1703528826
伊万·巴甫洛夫
1703528827
1703528828
现在我要介绍一下我们（巴甫洛夫实验室）所研究的内容，作为预备，先对反射的一般定义、特殊的生理学反射以及所谓的“本能”作一个介绍。我们将笛卡儿关于神经反射的思想作为出发点，这是一个真正的科学概念，因为它隐含着必然性。它可以被总结如下：一个外部或内部的刺激作用于某个神经感受器，并引发一个神经脉冲；这个神经脉冲通过神经纤维传送到中枢神经系统，在这里，由于神经之间的联系，该脉冲会引发一个新的脉冲，并沿着向外传输的神经纤维传到运动器官，激起那里的细胞结构产生一种特殊活动。这样，就像原因和结果一样，一个刺激看来必然联系着一个确定的反应。由此可以看出，生物体的全部行为应该遵照（这种）确定性的法则。
1703528829
1703528830
这就是巴甫洛夫的观点，即二元论方法是不必要的，其原因有二：第一，所有的行为实际上都是确定的。第二，任何可能的确定性行为都可以由一个足够完善的以反射为基础的体系形成。
1703528831
1703528832
确定性数学的局限
1703528833
1703528834
德国数学家大卫·希尔伯特曾提出，数学是完整的、一致的、确定的。这个观点遭到了毁灭性的打击。
1703528835
1703528836
捷克数学家哥德尔在一篇发表于《数学物理月刊》上的文章中指出，“我正在说谎”这种陈述形式将不可避免地出现在任何规范的数学系统中。通过提出这一观点，哥德尔实际上已经证明了：数学不可能同时具有完整性和一致性。
1703528837
1703528838
1703528839
1703528840
1703528841
艾伦·图灵
1703528842
1703528843
1936年，一个年轻的英国数学家艾伦·图灵（Alan Turing，1912年6月23日—1954年6月7日）开始着手解决希尔伯特的第三个命题——决定性命题：是否存在一种确定的方法或机械的过程，可以绝对的确定性判定任何一个数学命题是否可以通过一组给定的公理得到证明？
1703528844
1703528845
图灵用一种特殊的方法来解决这一问题。他首先给出了这样一个定义：如果一种方法是机器可以执行的数学技术，那么这种方法就是一个“机械过程”。这样，希尔伯特的决定性命题被简化为以下问题：能否设计出一种能够确定一个给定的逻辑推论是否正确的机器。
1703528846
1703528847
为了解决这个问题，图灵先试着设计一种可以为最多类型的数学命题提供答案的机器。具体来说，他所做的就是在图纸上设计一种能够计算按照确定的数学法则定义的任何一个实数值的多用途机器。例如，这种普适“图灵机”可以把泰勒展开序列定义的值计算到任意的小数位。图灵把这种计算称为“可计算的数字”。接下来，图灵要证明有许多特殊的问题是这种机器无法解决的。递归问题——将一台机器的输出作为另一台机器的输入——就尤为困难。这种逻辑状况往往会构成图灵机无法解决的逻辑问题。正如罗素最初的自指命题摧毁了弗雷格的体系一样，图灵观察的结果确认了某些概念原则上是不可计算的。这样，图灵就以一种不同寻常的方式证伪了希尔伯特的第三个命题：不存在能够确定数学体系内所有命题原则上是否可证的机械过程。
1703528848
1703528849
另外，图灵的工作还具有很重要的实际意义。他向人们展示了他的普适图灵机可以自行计算任何可计算函数的值，并且还令人信服地指出，这些函数包含了所有可以使用古典方法计算的函数。这种远见卓识便使现代计算机科学的形成成为可能，因为它指明了确定性机械计算机的能力和局限。
1703528850
1703528851
1954年，艾伦·图灵因食用浸染过氰化物溶液的苹果而死亡。普遍的说法是服毒自杀，一代天才就这样走完了人生。为了纪念他对计算机科学的巨大贡献，美国计算机协会从20世纪60年代起设立一年一度的图灵奖，以表彰在计算机科学中作出突出贡献的人。
1703528852
1703528853
补充介绍：图灵机
1703528854
1703528855
1703528856
1703528857
1703528858
图灵机
1703528859
1703528860
所谓的图灵机就是指一个抽象的机器，它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。
1703528861
1703528862
没有任何机械的方法可以证明所有数学命题的可证性。这些结论不仅对于数学有巨大的影响，同时对于生理学也有着深远的意义。
1703528863
1703528864
巴甫洛夫和其他持有相同观点的人提出了两个重要的观点：第一，他们认为所有的行为都具有确定性；第二，他们指出反射论（实际上是一种逻辑运算）对于所有可能的确定性行为来说是一种完备的描述符。如果这两个观点都正确的话，那么总有一天以反射为基础的神经系统分析将能够解释所有的行为。20世纪三四十年代之后，上面的第二个观点在数学领域内被证明是错误的。任何逻辑运算都是不完备的，因而就存在着这样的可能性：有一些行为无法由反射论这样基于公理的、简单的体系产生。
1703528865
1703528866
行为可能是分层次构成的
1703528867
1703528868
尽管对于很多简单行为来说，反射理论是一个很好的模型，但是如果你仔细考察这些行为，就会发现它们是围绕确定的目标组织起来的，而不是一些局部的、独立的、反射的松散聚合体。对于很多生理学家来说，这意味着反射必须包含在一个目标导向的等级结构中，而不是像谢林顿及其学生认为的那样，在局部水平上简单地连接在一起。
1703528869
1703528870
最早明确提出以上观点的人是威尼斯生理学家保罗·维斯。他指出了反射思想的一个关键缺陷：反射理论不能在生物体整体层面上灵活地组织行为。其原因是，反射实际上并不是将感觉刺激与运动联系起来，而是将感受器与肌肉联系起来。
1703528871
1703528872
维斯认为巴甫洛夫和笛卡儿的观点都是错误的，刺激与肌肉反应之间的联系并不是神经结构的基本目标。神经系统的基本目标是外部事件与运动目标之间的联系。他相信所有的运动都是由一个等级分明的、能够控制行为的有机整体产生的。几乎没有一种运动像反射论假设的那样，是由神经系统在局部协同的水平上组织起来的。
1703528873