<b>1.2 在混亂的世界中學習</b>
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在原始人類進化的某個時刻，我們人類（更準确地講，最終進化成智人的原始人類）開始采用一種不同尋常的生存政策。不同于其他動物，他們逐漸更多地依賴習得技能，而不是先天本能。盡管人類行為的某些方面需要遺傳基因作為基礎，但是我們每天的行為卻主要由那些必須事先練習的動作構成，比如開車、打電話和發電子郵件，隻有極少的行為無須學習，比如微笑、眨眼等。[37]雖然其他動物也會學習，但目前為止我們是更有效率的學習者。即使是通常被認為動物當中最為聰明的海豚和黑猩猩，它們吸取新知識、擷取新技能也不如人類幼兒來得輕松。[38]更重要的是，我們可以輕松地學會使用工具和符号，這是猿人取得驚人發展的兩個關鍵因素：沒有石斧，就沒有航天飛機；沒有骨刻，就沒有數學。[39]我們在這些方面和其他動物不是單純的不同，而是存在着數量級的差異。
學習超越先天技能的優勢在于适應速度。學習和生物進化都是追溯環境變化的方式。[40]物質環境變化對已适應原環境的所有物種産生新奇的選擇性壓力，曆經一段時間後，這些物種會經曆自然選擇而重塑以适應變化的環境。物種的變化反映了環境的變化，其系統發生譜系記錄了這一連續的變化。類似地，當一個人面對熟悉任務的變化時，他能夠通過調整先前技能來适應新的情況。這種技能的變化反映了環境的變化，而一個人的學習史則記錄了他一生所面對的所有挑戰。盡管相似，但這兩種反映變化的方式卻在不同的時間尺度上發揮作用：進化通常需要成千上萬年甚至更久來創造一個新的物種以及相應的生活方式，而學習通常需要相對很短的時間，短到幾分鐘，長到幾年。主要依賴先天技能并以進化速度來變化的物種最終落得滅絕，淪為環境飛速變化的受害者。而另一方面，學習者則可以應對快速的變化。
進階的學習能力為我們物種所特有，是以人類心智理論需要将學習理論納入其中。隻要心理學家将環境概念化于鐘表式思維，便可從本質上弄清學習的機制：因為變化是一種幻覺，而真實由穩定的規則構成，是以個體可以經由累積經驗而學習，分析并識别其規則，并将這些規則投射到未來，據此行動。
學習需要某些認知能力。累積經驗需要記憶。每一個事件或經曆都會留下某種痕迹，這種痕迹随後會被激活，提醒未來某一時刻的活動，richard w. semon建議将其稱為記憶印迹，但現在通常稱為情景記憶。[41]盡管karl lashley等人早年未能成功地定位個體大腦中的記憶印迹，但記憶印迹的存在卻是毋庸置疑的。[42]每個人都可以回憶許多過去曾經發生的事件和情形，而認知心理學教科書需要大幅章節去描述那些研究我們形成、保持和回溯情景記憶的實驗。[43]
個體的事件記憶本身并非十分有用，但是根據普遍觀點，它們是為将來的學習累積原材料。通過從一系列相關情景記憶中提取共同點，我們可以鑒别出潛在的規律，這個過程被稱為抽象化、概括化或者歸納化。這一假設的過程将産生出可以概述個體過去經驗規律的知識結構。[44]毋庸置疑，人們能夠從一系列經驗中鑒别出類别。顯然人們形成了一般性概念，如食物、家族和工具，而且在我們稱為科學開始的系統調查還未出現的很久之前，人們已經能夠鑒别季節的推移、月相的變化以及潮汐的循環。
在鐘表式科學中，由于過去經驗的規律對未來經曆同樣有效，是以認為一般知識是有用的。我們或多或少地可以對那些與過去相似的未來情景進行準确預測。的确，過去是我們了解将來資訊的唯一來源。心理學家通常将過去規律應用于未來情景的過程稱為遷移，邏輯學家稱之為歸納，但哲學家nelson goodman提出了更具描述性的術語投射。[45]不管哪個名字，這一過程在反映過去經驗規律在将來繼續有效的方面都是有用的。
最後，想要從我們記憶、加工和投射過去經驗的能力中獲益，個體還必須具有使用結果預期做出相應計劃和行動的能力。人們堅定目标，并制定各種計劃以實作目标，盡管我們經常需要對突發事件做出反應，但是我們一天中的大部分行為都處于計劃之中。和記憶、概括化與遷移一樣，認知心理學家對計劃的過程進行了大量研究，這種認知過程的存在是毋庸置疑的。[46]
簡而言之，對于一般性認知系統和特殊性學習能力的普遍觀點與對現實的鐘表式觀點緊緊交織在一起，見圖1-3。因為過去經驗為潛伏在表面之下的規律提供了線索，是以我們可以通過在記憶中存儲情景來處理未來狀況，然後加工并提取潛在規律，再将這些規律投射到未來，以産生某種預期，最後制定相應計劃并予以執行。我就心智與世界如何互動作用這一觀點提出了經驗歸納主義這一術語，将這種心理理論和人工智能、數學以及哲學中的歸納法區分開來。
經驗歸納主義像是掩藏在認知研究之下的地下河流，不僅澆灌學習相關的研究，而且幾乎涵蓋了整個其他的子領域。它是自然的鐘表式觀點的完美拍檔。正如那些看似完美的拍檔有時會做的那樣，這兩種觀點均道出了彼此的最大缺點。歸納學習理論證明了鐘表式科學家的自圓其說，而後者的發現反過來确認了歸納學習理論也設定了如此的世界觀。心理學家指出，關于記憶、歸納、遷移和計劃的細節仍在研究，但是所尋求的解釋分類尚不明确。在世界範圍内，每年心理學研究機構會進行成百上千的實驗去填補這些細節。[47]是以經驗歸納主義可以在認知變化的研究中充當一個内隐元理論的角色，這一套廣泛的原則并不是用來解釋特定的心理現象，而是對心理學家尋求的解釋進行分類。
如果物質和社會現實并不像鐘表一樣運作，而是複雜、混亂且無法預測的，那麼經驗歸納主義将不能完全解釋學習。适應一個混亂的世界并不像弄清楚一個時鐘如何運作那麼簡單，而更像在下變換棋。變換棋十分複雜，但它看起來着實像普通的國際象棋，有着同樣的棋盤和棋子。不同的是，當變換棋手移動一顆棋子時，他不僅改變了棋子的位置，也改變了移動棋子的規則。當棋手的車向前走，那麼兵就隻能往後退，皇後隻能在任意一個方向上移動三步，馬隻能在直線上移動。棋手每動一步都會改變規則。為了決定下一步怎麼走，棋手不僅得考慮棋子間關系的變化，還要考慮相應變化的規則将會如何影響到他自己的局勢以及對手的局勢。更加複雜的是，移動棋子相應改變的一系列規則還和目前為止動了幾步有關。并且，每隔一段時間（這取決于π的小數位數），改變規則的規律又變了。我們要說的不是這個遊戲玩起來有多難，而是一個人并不能通過經驗歸納法的想象過程就學會下變換棋。每動一步不僅改變了棋盤上棋子的布局，更會涉及全局。我們尚不能歸納出這個遊戲基本的穩定特征。奇怪的是，變換棋定義是完整的，但玩起來仍然非常混亂。
如果現實比起時鐘更像是變換棋，如果生活就像在玩一個變化規則本身不斷變化的遊戲，那麼這必定在人們的認知機制中有所反映，即在人類進化過程中表現為認知的靈活性。如果說20世紀末關于複雜系統的發現幾乎不可能影響到15萬年前的前人類祖先或古老狩獵者，那麼也許會有人提出反對意見。當然，氣候變化的自組織特性或是針對萬有引力常數的一個緩慢漂移的可能性也許并沒有影響到他們。
上述觀點颠覆了我們生活中混亂的物質、社會體制與經典自然科學研究的鐘表式系統的關系。與物質和社會體制不同，我們很難在實驗室以外的地方發現鐘表式系統。大多數經典的展示系統——從鐘擺到電路——都和時鐘一樣帶有人工因素，即人們“制造”了它們，而不是“發現”了它們。研究者不得不在特定的人為環境中，在所謂“實驗室”的特殊房間，“制造”出符合鐘表式思維的系統，并開展研究。即使這樣，研究者隻有在科學儀器的幫助下才能進行觀測，這些儀器也是人工的産品。正如許多實驗室科學家在他們讀博期間所發現的那樣，使一個物質系統符合時鐘系統的假設可以算是一個挑戰。盡管有大量的實驗控制——采取各種措施減少相關變量和外界影響，但是額外變量、偶發事件、樣本不純甚至附近駛過一列火車而引起的震顫都能毀掉一個實驗設計，使得這一系統不能符合鐘表式遊戲的規則。
相比之下，複雜系統中混亂的特點總是無處不在的：對于每一個曾經聽說過pompeii和herculaneum[48]的人來說，花園裡花開花落是能夠被看見的，天氣的不可預測性是衆所周知的，火山爆發難以避免也是顯而易見的，嚴重洪災總會引起一系列的後果：大壩裡的一個小小的分支流了出來，就能淹沒整個村子。人類在經曆混亂之前早就遭遇了森林火災。在每天的日常生活中，常見的是複雜、混亂且不可預期的系統，而鮮有鐘表式系統。
在原始的狩獵-采集社會，人類進化的環境也是如此嗎？49思考三個假想情景。想象一下，一個原始部落生活在一個山谷中。在這裡，特定的食物鍊已經形成了某種特殊的飲食結構。一個新來的捕獵者可能打破這個山谷中的食物鍊，造成獵物數量急劇下降。這種現象可以迅速出現，可能在這些捕獵者的有生之年發生。先前的經驗可能對這種突變無能為力。這個部落将作何反應呢？過去的經驗可能表明了年複一年獵物數量呈現平緩、穩定的變化。如果将這些經驗用于新捕獵者引發的全新的環境中，則可能導緻無效的決策：無視部落成員的要求而使獵物數量下降，部落成員不得不吃樹根充饑，幹等好時代的來臨。一個更具建設性的意見則可能是發展新技能去捕捉其他獵物，或者幹脆收拾細軟離開山谷。此前部落沒有做過這樣的決策。
盡管與人類壽命相比氣候的變化通常需要更長的時間，但是是突然間發生的。“寒冷與溫暖、草原與森林、冰河期與融化期的突發交替，在人類後期一次又一次發生，每當發生，改變會長達幾十年到數百年。”[50]同樣，一個狩獵部落從一個氣候帶遷徙到另一個氣候帶也許要曆經十餘年。在部落成員有生之年的記憶中，他們的部落可能經曆雨旱兩季型的氣候到氣溫四季分明型的氣候的變化。然而，應對雨季的方法也許是臨時搬到高原地帶，應對秋季的适當反應是儲存足夠的糧食過冬；而搬到高地過冬隻能使冬天難過得多，并非明智之舉。
很多時候，一個狩獵部落中的孩子總是比一般人更容易生存，其結果可能導緻前所未有的人口大爆炸、團體資源緊缺和随之而來的資源劃分等問題。部落後裔在包含其他潛在的競争團體的環境中生存，這也許是前所未有的環境。競争可能引起戰争，之後就和現在一樣，軍事技術的發明又會創造出新的環境。[51]第一個使用掩護技巧的狩獵部落必定迷惑了敵人，我們怎能和無法匹敵的敵人對抗呢？
我們不知道這些假設是否如此準确，但它們很有可能是這樣。與20世紀末那些主要出于興趣和好奇心而做研究的哲學傾向科學家不同，我舉這些例子的目的不是說它們是在某些特殊時刻或者特殊場合發生，而是去證明這樣的觀點——對于原始與古老的人類先祖來說，環境的曆史性和經驗違反特征是生存的日常現實。經過幾百萬年的人類進化，物質、生物與社會環境中的混亂一次又一次地改變了生存法則，如果沒有這些混亂，那麼也将會有别的混亂。這是需要系統研究才能發現的物質系統的鐘表特性。
我們遭遇了悖論：先前的經驗是我們未來的唯一指引。我們沒有其他期待。然而，在一個複雜而混亂的世界中，唯一不變的是變化。而且，變化是徹底的，變化的規則自身也在發生變化。在這樣的世界中，先前的經驗在很多時候是一種誤導，盡管它發生的環境或短時期内與過去經驗極為相似。在這樣的世界中，除了使用經驗歸納法，學習還需要認知能力。