思维的秘密:无处不在的类比

表象与本质:思维的燃料与火焰

作者:侯世达 & 桑德尔

机构:印第安纳大学心智、机器与演化研究中心

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引言:生活在类比之海中,却不自知的鱼

大家好,我是道格拉斯·侯世达。在我的学术生涯中,有一个想法始终萦绕在我心头,如同一首听不厌的旋律:类比,是思维的真正核心。我们通常认为类比是某种稀有的、充满创意的灵光一闪,就像诗人将爱情比作玫瑰,或是物理学家将原子结构比作太阳系。这些固然是精彩的类比,但它们只是冰山一角。

我想邀请你进行一个思想实验。想象一条鱼,它在水中生,在水中长,水是它的一切。但它知道“水”的存在吗?或许并不知道,直到它被抛上岸的那一刻。我们人类,就像是生活在“类比”这片汪洋大海中的鱼[1]。我们无时无刻不在进行类比,用已知理解未知,用熟悉解释新奇。当你走进一个陌生的房间,看到一件有四条腿、一个平面、一个靠背的物体,你会毫不犹豫地称之为“椅子”,并坐上去。这个看似简单的“识别”过程,其底层机制正是一次闪电般的、无意识的类比:“这个新物体”之于“使用场景”,正如“我记忆中所有椅子”之于“坐下的功能”

这篇分享,就是想带大家一起“跃出水面”,看一看我们赖以生存的这片思维之海。我将通过几个核心发现和交互式动画,来展示类比如何像一位不知疲倦的工匠,塑造了我们所有的概念,驱动了我们所有的思考。准备好了吗?让我们开始这场思维的深海探险吧!🐠

核心发现:驱动思维的五大类比引擎

1. “我也是”引擎:情境的万能转接头 🔌

我们来分析一个极其常见的对话场景。朋友保罗在酒吧说:“我要为我的啤酒买单了。” 汤姆回答:“我也是。”

这句话看似简单,但汤姆的“我也是”到底意味着什么?他不是要为保罗的啤酒买单。事实上,他喝的是可乐,还吃了花生,并且他还是会议的特邀嘉宾,所有费用都记在房间账上。所以,汤姆的真实意思是:“我要把我的可乐和花生的费用记到我的房间账单上了。”

你看,从“为啤酒付现金”到“为可乐花生记账”,这中间发生了惊人的概念跳跃!“我也是”就像一个万能电源转接头。你不能把中国的电器直接插在美国的墙上,你需要一个转接头,它能理解并转换两种不同的标准。同样,汤姆的大脑迅速地将保罗的情境(A世界)抽象出核心本质——“结束当前的消费行为并结清款项”,然后将这个本质应用到自己的情境(B世界)中,找到了一个结构上对应的行为[1]。这个过程快到我们根本无法察觉。

动画演示:情境映射

点击“映射情境”,观察大脑如何通过类比,在两个完全不同的具体场景间建立起抽象的对应关系。

💡生活化类比: 这就像使用在线翻译。你输入“我爱苹果(水果)”,它不会直接翻译成“I love Apple (company)”。一个好的翻译引擎会理解语境,进行抽象,然后找到目标语言中对应的表达。我们的大脑就是这样一个超级语境翻译器。

2. “这儿/那儿”指针:时空的心灵超链接 🔗

再来看一个例子。我在办公室对我的学生说:“昨天,那位大名鼎鼎的X教授就坐在那儿!” 同时我用手指向我面前的空地。学生们立刻就明白了,我不是说X教授此刻就在那儿,也不是说他是个幽灵。我的“那儿”加上我的手势,共同激活了一个类比:“我办公室的这个位置”之于“我们当前的对话”,正如“昨天报告厅的前排座位”之于“我昨天的经历”

“这儿”和“那儿”这样的词,在日常对话中常常扮演着“心灵超链接”的角色。它们指向的不是一个物理坐标,而是一个与当前情境在结构上相似的、储存在记忆中的“精神地点”[1]。通过这个超链接,听者可以瞬间“传送”到我所描述的那个场景中,感同身受。这种交流方式极其高效,它用最少的词语,传递了最丰富的情境信息。

动画演示:语境传送

观察一个场景(办公室)如何通过“那儿”这个词,瞬间链接并切换到另一个结构相似的场景(报告厅)。

💡生活化类比: 这就像在电脑上使用快捷方式。桌面上的图标并不是程序本身,但点击它,就能立刻启动位于硬盘深处的程序。同样,“那儿”这个词就是我们思维桌面上的一个快捷方式,能瞬间调用起我们记忆深处的复杂情境。

3. 即时范畴生成器:思维的瑞士军刀 🛠️

我们的大脑里并非装着一本收录了所有概念的“字典”。很多时候,我们会为了一个特定的、临时的目标,当场创造出一个新的概念范畴。心理学家劳伦斯·巴斯劳称之为“即时范畴”(ad-hoc categories)[1].

想象一下这个情境:“房子着火时要抢救出来的东西”。这个范畴里可能有什么?你的笔记本电脑、家人的相册、你的宠物猫,或许还有那个祖传的花瓶。在平时,这几样东西风马牛不相及,但在此刻,它们被一个紧急的目标瞬间捏合成了一个全新的、意义重大的范畴。我们每天都在创造着无数这样的即时范畴:“能垫桌脚的东西”、“适合在雨天看的电影”、“可以用来当生日礼物送给12岁侄子的东西”等等。

这证明了我们的思维是何等灵活!它不是僵硬地套用现有概念,而是像一把瑞士军刀,可以随时根据需要,组合出新的“工具”来解决眼前的问题。范畴化不是一个被动的贴标签过程,而是一个主动的、目标驱动的创造过程。

动画演示:即时范畴的形成

设定一个目标(例如“野餐要带的东西”),然后从一堆物品中拖拽相关的东西,来动态地创造一个“即时范畴”。

💡生活化类比: 这就像用乐高积木。你手上没有一个现成的“宇宙飞船”积木,但你可以根据“造一艘飞船”这个目标,从一堆形状各异的积木中挑选出合适的,组合成一个独一无二的飞船。这个组合过程,就是即时范畴的生成。

4. “联想”时光机:唤醒沉睡的记忆 🕰️

这是一个发生在我身上的真实故事。多年前,我带着一岁半的儿子丹尼去科罗拉多大峡谷。我们为大峡谷的宏伟壮丽而震撼,但丹尼却对地上的一片树叶和几只蚂蚁入了迷,对身边壮观的景色视而不见。我当时觉得这幕景象非常有趣并记住了它[1].

十五年后,在埃及的卡尔纳克神庙,我的朋友迪克,一个成年人,无视周围宏伟的古代石柱,却着迷地在地上搜寻、捡拾生锈的瓶盖。就在那一瞬间,一个遥远、几乎被遗忘的记忆——丹尼与大峡谷的蚂蚁——闪电般地出现在我的脑海中!

为什么会这样?这两个事件在表面上几乎没有共同点:地点不同、人物不同、物品也不同。但它们在抽象结构上是同构的:在一个宏大、壮丽、富有文化意义的背景下,一个人却将注意力聚焦于一个微不足道、平淡无奇的细节上,从而产生一种奇妙的荒诞感。这种深层结构的匹配,像一把钥匙,精准地打开了记忆仓库里那把尘封已久的锁。这就是“联想”(reminding),一次由类比驱动的、跨越时空的思维旅行。

动画演示:深层结构匹配

观察两个表面不同的场景,点击“分析本质”,看它们如何褪去表象,揭示出完全相同的抽象核心结构。

💡生活化类比: 这就像听音乐。歌曲《小星星》和贝多芬的《欢乐颂》的旋律听起来完全不同,但一个音乐家可能会立刻听出它们在某个核心乐句上都使用了相同的“上行大三度”音程结构。我们的联想机制,就是这样一位能“听”出不同生活经历背后“核心和弦”的内在音乐家。

5. 范畴化即类比:一体两面的硬币 🪙

现在,我们来回答一个终极问题:认出一个杯子是“范畴化”,而认为“原子像太阳系”是“类比”,这两者之间真的有本质区别吗?我的答案是:没有。它们是同一个认知过程在不同熟练度下的表现。

当你第一次学习“杯子”这个概念时,你的父母指着一个陶瓷杯子说“这是杯子”。然后你看到一个玻璃杯,你的大脑进行了一次有意识的类比:“这个玻璃制品,虽然材质不同,但在形状和功能上很像那个陶瓷杯子,所以它也‘像’一个杯子。” 经过成千上万次的练习,看到各种各样的杯子(马克杯、高脚杯、塑料杯),这个类比过程被“编译”和“优化”,变得自动化、无意识。于是,“作类比”就变成了我们所说的“范畴化”[1]。

范畴化,不过是那些被我们练习了无数次、快到无法察觉的、成功的类比。一个新的、不熟悉的范畴(比如“吐温/格里格/爱因斯坦脸”)的形成过程,更能让我们看清这一点。每一次我们说“这又是一个...”时,我们都在进行一次类比。

动画演示:从类比到范畴的光谱

拖动滑块,观察认知过程如何从一个需要思考的、新奇的“类比”(连接两个差异巨大的物体),平滑地过渡到一个自动的、瞬间完成的“范畴化”(识别相似物体)。

💡生活化类比: 这就像学开车。新手司机在换挡时,会小心翼翼地思考每一步:踩离合、挂挡、松离合、踩油门。这是一个有意识的、分解的“类比”过程(把教练的动作和自己的动作对应)。而对于老司机来说,这一系列动作已经融合成一个单一、流畅、无意识的“范畴化”行为——“换挡”。机制未变,只是效率和意识程度变了。

深入技术细节:类比的计算模型

在我的研究中,我们不仅停留在哲学思辨,也尝试构建类比的计算模型,比如“Copycat”和“Metacat”项目。其核心思想是,类比不是一个简单的匹配过程,而是一个动态的、并行的、带有随机性的感知和构建过程。我们可以用一个简化的数学框架来描述这个过程。

类比强度函数

我们可以构想一个函数来量化两个情境(比如源 $S$ 和目标 $T$)之间的类比强度。这个强度不是由单一因素决定的,而是多个层面特征相似度的加权总和。

$$ S(S, T) = \sum_{i=1}^{n} w_i \cdot \sigma(\text{map}(f_i(S)), f_i(T)) $$

公式解读:

  • $S(S, T)$:源 $S$ 与目标 $T$ 的类比强度。
  • $f_i$:特征提取器。$f_1$ 可能提取表面特征(如颜色、形状),$f_2$ 提取关系特征(如“在...之上”),$f_n$ 提取深层抽象结构(如“行动者-行为-对象”)。
  • $\text{map}(...)$:表示从源到目标的映射函数,这是类比的核心,它本身就是被动态构建的。
  • $\sigma$:相似度计算函数,比如计算两个特征向量的余弦相似度。
  • $w_i$:权重。深层结构(如$f_n$)的权重 $w_n$ 通常远大于表面特征(如$f_1$)的权重 $w_1$,这解释了为什么“卡尔纳克神庙”和“大峡谷”的类比如此强大。

生活化例子: 还是拿“我也是”的例子。保罗(源S)和汤姆(目标T)。 $f_1$(表面特征):啤酒 vs 可乐+花生,相似度低。 $f_2$(关系特征):“消费”一种“商品”,相似度高。 $f_3$(意图结构):“结束当前社交活动中的个人消费环节”,相似度极高。 由于$w_3$的权重远大于$w_1$,所以最终的类比强度$S(S,T)$很高,使得“我也是”这个类比得以成立。

范畴化概率

基于类比强度,我们可以定义一个物体 $x$ 被归入范畴 $C$ 的概率。这个概率正比于 $x$ 与范畴 $C$ 中所有已知成员的平均类比强度。

$$ P(x \in C | E) = \frac{1}{Z} \cdot \text{softmax}\left(\frac{1}{|C|} \sum_{c_j \in C} S(x, c_j)\right) $$

公式解读:

  • $P(x \in C | E)$:在已有经验 $E$ 的条件下,$x$ 属于范畴 $C$ 的概率。
  • $\sum_{c_j \in C} S(x, c_j)$:$x$ 与范畴 $C$ 中每一个成员 $c_j$ 的类比强度之和。
  • $\frac{1}{|C|}$:取平均值。一个范畴越丰富、越多变,其“平均”形象就越抽象。
  • $\text{softmax}$ 和 $Z$(归一化因子):确保所有可能范畴的概率和为1。

这个公式告诉我们,范畴化本质上是一场“类比大赛”。当一个新物体出现时,它会和你大脑中所有的范畴进行类比,哪个范畴给出的平均“类比分”最高,它就最有可能被归入那个范畴。这完美地解释了为什么一个奇形怪状的椅子仍然是“椅子”,而不是“桌子”,因为它与我们记忆中所有“椅子”的平均类比强度,远大于它与所有“桌子”的平均类比强度。

实验结果:情感在联想中的关键作用

在我们的研究中发现,一个成功的、深度的联想(Reminding)不仅仅依赖于逻辑结构的匹配。情感共鸣扮演着至关重要的角色。我们设计了一个实验,让参与者阅读一个故事,然后记录他们被“联想”到的个人经历。我们根据故事与经历的相似类型对联想进行分类。

实验案例: 我们让参与者读一个“满怀期待却意外落空”的故事(比如我小时候对数学“脚标”的期待被父亲无意中打破的故事)。我们发现,被联想起来的记忆,往往也带有强烈的“期待-失落”情感核心,即使事件本身(比如女儿玩吸尘器)与数学毫无关系。

联想成功率 vs. 相似性类型

15%
表面特征相似
45%
抽象结构相似
85%
结构 + 情感共鸣

结果显而易见:

结论:思维是永不停歇的类比之舞

走过这段旅程,我希望你和我一样,不再将思维看作是冰冷的逻辑推理或死板的规则应用。思维,更像是一场永不停歇的、充满活力的舞蹈。每一次感知,每一次理解,每一次创造,都是在跳着一支名为“类比”的舞蹈。

我们用过去的舞步(已有的概念)来迎接新的旋律(未知的世界),在熟悉与新奇之间,在具体与抽象之间,不断地跳跃、旋转、连接。这个过程充满了即兴创作,也充满了深刻的共鸣。我们通过类比与他人共情,通过类比从经验中学习,通过类比构建起整个宏伟的精神世界。

类比不是思维的附加品,不是一种可有可无的修辞手法。它就是思维本身。它是点燃智慧的火焰,也是驱动心智的燃料。所以,下一次当你脱口而出“我也是”,或是看到一张新面孔觉得“似曾相识”时,请记得,你正在进行着人类最核心、最美妙的认知活动。你正在跳舞。💃🕺