在哲學中，心智計算理論，又名心靈計算理論（ 英語：Computational theory of mind，CTM ）指的是一系列關於「人類心智是一個訊息處理系統」的觀點。該理論認為，認知和意識同為一種計算形式。沃倫麥卡洛克和沃爾特皮茨（1943）為最早提出神經活動是計算性的人。他們認為神經計算性可以解釋認知 。Piccinini Gualtierro Bahar Sonya 2012 Neural Computation and the Computational Theory of Cognition in Cognitive Science httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101111cogs12012 該理論的當代形式由希拉里普特南於 1967 年提出，並由他的博士生，同時也是哲學家和認知科學家的傑瑞福多在 1960 至 1980 年代發展起來。Putnam Hilary 1961 Brains and Behavior originally read as part of the program of the American Association for the Advancement of Science Section L History and Philosophy of Science December 27 1961 reprinted in Block 1983 and also along with other papers on the topic in Putnam Mathematics Matter and Method 1979 Horst Steven 2005 The Computational Theory of Mind in The Stanford Encyclopedia of Philosophy 儘管在 1990 年代，由於普特南、希爾勒等人的研究，這一觀點在分析哲學領域中受到了強烈反駁，但此觀點仍普遍存於現代認知心理學中，許多演化心理學理論家也將其假定為正確的。2000 至 2010 年代之間，這一觀點在分析哲學領域再度引起注意。（Scheutz 2003，Edelman 2008）。 心智計算理論認為，心智是一個由大腦神經活動所實現的計算系統。該理論能以多種方式進行闡述，並且根據對術語「計算」的理解，在闡述上會有很大的不同。計算通常是以圖靈機的方式來理解，圖靈機會根據規則並結合機器的內部狀態來處理符號。以圖靈機的方式來理解計算的關鍵之處在於，我們可以將計算機的物理細節之外的本質抽象出來。Horst Steven 2005 The Computational Theory of Mind in The Stanford Encyclopedia of Philosophy 也就是說，只要輸出是基於「輸入及內部狀態之處理」，並根據規則來執行，計算就能夠透過矽晶片或神經網路來實現。因此，CTM 認為，心智不只是一個類比於計算機程式的東西，心智實際上是一個計算系統。 心智計算理論通常被認為需要心智表徵，因為計算中的「輸入」是以客體的符號或其他表徵形式出現。雖然計算機不能計算實際的客體，但必須以某種形式解釋和表示該客體，然後才得以對該表徵進行計算。心智計算理論與心智表徵理論有關 ，它們都要求心理狀態是表徵的形式。然而，心智表徵理論將焦點放在被處理的符號上。這種方法更好地解釋了系統性和生產性。Horst Steven 2005 The Computational Theory of Mind in The Stanford Encyclopedia of Philosophy 在福多最初的觀點中，心智計算理論也與思維語言（心語）有關 。思維語言理論允許心智在語義的幫助下處理更複雜的表徵。（參見下文心智狀態的語義）。 近期的工作建議我們把心智和認知區分開來。根據麥卡洛克和皮茨的傳統看法，認知計算理論（CTC）指出神經計算效能夠解釋認知。Piccinini Gualtierro Bahar Sonya 2012 Neural Computation and the Computational Theory of Cognition in Cognitive Science httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101111cogs12012 心智計算理論則認為，不只是認知，現象意識或感質也都是計算性的。也就是說 CTM 勢必蘊涵著 CTC。然而現象意識可以發揮一些其他的功能，認知計算理論為「心智的某些部分是非計算的」留下了開放的可能性。因此，認知計算理論為理解神經網路提供了一個重要的解釋框架，同時也避開了以現象意識為中心的反駁。 電腦隱喻 心智計算理論與電腦隱喻不同，電腦隱喻是將心智與現代數位電腦進行比較。Pinker Steven The Blank Slate New York Penguin 2002 而計算理論只是使用了一些與數位電腦相同的原理。電腦隱喻 是將心智比喻成軟體，將 大腦 比喻成硬體，而心智計算理論則是主張心智是一個計算系統。 計算系統 並不意味著現代的電子計算機。確切地說，計算系統是個符號調處器，遵循逐步函式來計算輸入和形成輸出。艾倫圖靈在他的圖靈機概念中描述了這一型別的計算機。 早期的支持者 其中一位心智計算理論的早期支持者是托馬斯霍布斯，他曾說過：「藉由『推理』的概念，我理解了什麼是計算。計算指的是提取同時新增在一起的多項事物之總和，或是指當某樣事物從其它東西那取走時，能夠知道殘存的部分。因此，推理與做加減法是相同的。」Hobbes Thomas De Corpore 由於霍布斯所生存的時代尚不能用有效的例項化程式來識別計算，因此不能解釋為霍布斯明確支援當代意義上的心智計算理論。 思維的因果關係圖 心智計算理論的核心為「思想是計算的一種形式」，而根據定義，計算是一套表徵之間關係的系統法則。這意味著當且僅當心智狀態與特定事物之間存在某種因果關係時，心智狀態才代表某種東西。例如當我們看到烏雲，並認為 烏雲意味著下雨，「烏雲和雨」的思想之間存在著相關性，這是因為烏雲會引起降雨。這個關係有時被稱為自然意義。相反地，思想的因果關係還有另一面，那就是「思想的非自然表徵」。舉個例子，當你看到紅燈時，會認為紅色是 停 的意思，而紅色並沒有表示 停 的意思，因此它只是一種被發明出來的約定，類似於語言以及它們用於形成表徵的能力。 心智狀態的語義 心為計算理論表明，心為作為符號調處器，而心智表徵是符號表徵；正如語言的語義是與其意義相關的單詞和句子的特徵一樣，心智狀態的語義也就是表徵的意義，即思維語言中「單詞」的定義。如果這些基本的心智狀態可以像語言中的單詞一樣具有特定的意義，那就意味著，即使這些思想從未接觸過，我們仍可以建立更復雜的心智狀態（思想）。就像讀到的新句子一樣，只要能理解基本的組成部分，並且在語法上是正確的，即使從來沒有遇到過，也能被理解。例如：I have eaten plum pudding every day of this fortnight 雖然很多人可能沒有見過這種特殊的單詞排列方式，但因為它在句法上是正確的，而且組成部分是可以理解的，因此大多數讀者應該還是能慢慢地蒐集而能領會這句話的意思。 批評 目前已經提出了一系列反對在心智計算理論中所使用的「物理主義概念」的論點。 早期對心智計算理論的間接批評來自於哲學家約翰羅傑斯希爾勒 。在他被稱為中文房間的思想實驗中，希爾勒試圖駁斥人工智慧系統具有意向性和理解能力的說法，也駁斥這些系統可以被稱為心智本身且足以研究人類心智的說法。 希爾勒讓我們想象這樣一個場景「房間裡有一個人，除了一張寫有符號的紙可以從門底下透過外，此人無法與任何人或房間外的任何東西交流。」透過這張紙，該男子將使用一系列提供給他的規則書來回應含有不同符號的紙。房間內的男人並不知道這些符號是中文，而這個過程產生了對話，使房間外的中國人能夠確實理解。 希爾勒爭辯說，房間裡的男人不能理解這過程的中文對話。這本質上是心智計算理論所呈現給我們的一個模型，在這個模型中，心智只是簡單地解碼符號並輸出更多的符號。希爾勒認為，這不是真正的理解或意圖。這批評最初是為了否定計算機像思想一樣運作的想法而提出的。 希爾勒進一步提出了究竟是什麼構成了計算的問題：「希爾勒之牆」若我背後的這面牆在執行 WordStar 程式，之所以能執行是因為這面牆有一些分子的運動模式與 WordStar 程式的形式結構同構，而這面牆只要足夠大，就可以跑得了任何程式，包括任何大腦中的程式。 像希爾勒這樣的異議可能會被稱為「充分性不足」的反對意見。他們聲稱心智計算理論之所以失敗，是因為計算不足以說明心智的某些能力。像弗蘭克傑克遜知識論證這樣的感質論證，就可以這樣理解為對心智計算理論的反對 儘管它們針對的是一般的物理主義心智概念，而不是具體的計算性理論。 此外也有直接針對心智計算理論的反對意見。 由於各種理由，普特南本人 參見《表徵與現實》和《更新的哲學》的第一部分 成為了一位傑出的計算主義批評家，其中的理由包括與希爾勒的中文房間論證、世界 文字參考關係問題以及身心關係相關的想法。特別是在功能主義方面，普特南提出的觀點與希爾勒相似，但更為普遍，即人類心智慧否實現計算狀態的問題，與心智的本質問題無關，因為「每個普通的開放系統都能實現抽象的有限自動機。」 對此，計算主義者的回應是，應致力於制定標準來闡述「究竟什麼才算是實現」。 羅傑潘洛斯提出了這樣一種觀點，即對於理解和發現數學中的複雜性，人類的心智並沒有使用一種已知的可靠計算程式。這就意味著普通的圖靈完備計算機將無法查明「某些人類大腦可以查明的數學真理」。 Roger Penrose Mathematical Intelligence in Jean Khalfa editor What is Intelligence chapter 5 pages 107136 Cambridge University Press Cambridge United Kingdom 1994 著名學者 丹尼爾丹尼特提出了多重草稿模型 ，在該模型中，意識似乎是線性的，但實際上是模糊的和不完整的，分佈在大腦的空間和時間中。意識是計算，且沒有多餘的步驟或 笛卡爾劇院 可讓我們意識到計算在發生。 傑裡福多認為，心智狀態（例如信念和慾望）是個體與心智表徵之間的關係。他堅持認為，這些表徵只有在心智中用思維語言（LOT）才能正確解釋。此外，這種思維語言本身已經編碼在大腦中，並不只是一個有用的解釋工具。福多爾堅持一種功能主義，認為思維和其他心智過程主要由表徵語法上的運算所組成，而這些表徵語法構成了思維語言。在後來的工作（《 概念、榆樹和專家》 ）中，福多完善了甚至質疑了一些他原本的計算主義觀點，並採納高度修改過的 LOT 版本（請參閱 LOT2 ）。 大衛馬爾提出認知處理具有三個層次：「計算層次」（描述認知過程所計算的計算問題（即輸入 輸出對映）），「演演算法層次」（計算在計算層次上要求的問題時，呈現所採用的演演算法）以及「實現層次」（在生物物質 例如大腦 的演演算法層次上，描述所要求的演演算法的物理實現）。 （Marr 1981） 烏里克奈瑟 （ Ulric Neisser ）在 1967 年出版的著作《認知心理學》中創造了 認知心理學 一詞，奈瑟將人描述為動態訊息處理系統，其心理活動可以用計算術語來描述。 史蒂文平克描述了一種 語言本能，即一種學習語言的內在發展能力（如果不是寫作的話）。 希拉里普特南提出用功能主義來描述意識，聲稱無論意識是在大腦、計算機還是 桶中之腦 中執行，意識都等同於計算。 馬里蘭大學教授喬治雷伊 （ Georges Rey ）以傑裡福多的心智表徵理論為基礎，提出了自己的計算 表徵思維理論。 替代理論 古典聯想主義 聯結主義 有認知感 記憶預測框架 認知生成主義（Enactivism ） 參見 認知主義 建構主義 功能主義 心智哲學 模擬現實 人工意識 全域性工作空間理論 物理符號系統 參考文獻 Ned Block ed 1983 Readings in Philosophy of Psychology Volume 1 Cambridge Massachusetts Harvard University Press Tim Crane 2003 The Mechanical Mind A Philosophical Introduction to Minds Machines and Mental Representation New York NY Routledge Shimon Edelman 2008 Computing the Mind How the Mind Really Works Jerry Fodor 1975 The Language of Thought Cambridge Massachusetts The MIT Press Jerry Fodor 1995 The Elm and the Expert Mentalese and Its Semantics Cambridge Massachusetts The MIT Press Jerry Fodor 1998 Concepts Where Cognitive Science Went Wrong Oxford and New York Oxford University Press Jerry Fodor 2010 LOT2 The Language of Thought 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