摘要
deep learning: how the mind overrides experience
新穎事物産生
事實上，顯而易見的是，無論是發明還是發現，都來源于觀點的組合。
——jacques hadamard[1]
西方文化認為有三個專業領域格外注重原創性的培養。藝術家旨在創作原創作品，科學家力圖發現前人未知的現象，技術專家則努力發明新的裝置和技術。創造、發現和發明這三個動詞共同構成了心智在新穎事物産生中的應用。
新穎事物有多種不同的特點與結果。1935年，歐洲戰争一觸即發，英國國家實體實驗室主管robert watson watt要求他的下屬——初級科學官員arnold f. wilkins去估算無線電波能否以足夠的能量和精準度進行發射來煮沸靠近的敵機飛行員的血液。防空科學委員會的一個成員曾向watson watt提過這個問題。而wilkins的計算結果顯示，死亡射線這一概念根本行不通，于是他的上司問他可以如何運用無線電技術來保衛英國。wilkins靈光一閃，他提出，也許可以通過反射無線電波來探測遠處敵軍的飛機。[2]與死亡射線不同，運算結果表明這個檢測裝置是可行的。5年後，在德國空軍的轟炸機發動進攻的時候，沿着英國東海岸的一系列雷達站為英國皇家空軍提供了德軍到來的事前警報。若無此優勢，英國皇家空軍也許就無力擊退德國空軍，德國可能侵占英國，那樣的話第二次世界大戰的局勢将可能大為不同。從如此簡單的想法獲得如此大的利益實屬少見。
雷達發明的戰争環境與數學實體學的甯靜優雅有着極大的反差。19世紀末，james clerk maxwell發現了整合多種實體學分支的電磁場現象，指出光和無線電信号可以被認為是空間傳播的一種波。[3]?maxwell将放射實體學公式化的同時，與他同時代的法國人卻工作和生活在一種不同的氛圍裡。1860～1880年，包括paul cézanne、edgar degas、èdouard manet、claude monet、camille pisarro和pierre-august renoir在内的一群法國藝術家開始用一種新的方式繪畫。[4]不同于按人和事物的已知原貌去描繪其細節，他們希望能在畫布上創作出給人們帶來獨特視覺體驗的作品。從以物為導向的繪畫理念轉化為以觀衆為導向的繪畫理念的過程是持久的。大約一個世紀之後，美術博物館裡法國印象派畫家的展覽總能吸引大量的觀衆。
雷達的發明、電磁波的發現以及印象派繪畫的創作都說明了人類創造的廣泛性。在不同的環境下，使用不同的工具，懷着不同的目标，技術專家、科學家和藝術家都進行着創作。然而，不管是猜想能通過無線電信号的反射來探測一定距離的飛機，還是電磁輻射能呈波浪式傳播，或是将事物以它們看上去的樣子而不是以我們知道它們的樣子畫出來，實際上所有這些項目在本質上都有賴于新穎創意。創造性理論的任務就在于解釋這些創意是如何在頭腦裡産生，又是如何通過創造性的工作得以清晰展現在新穎的技術和産品之中的。
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<b>3.1 創造性問題</b>
創造是一種複雜現象，是以創造性問題需要擴充成清單。[5]創造性理論可以通過它們在多大程度上回答了清單上的問題來進行評估。
3.1.1 新穎如何成為一種可能？
新事物是如何來到這世上的呢？倘若萬物皆有法，那麼怎會有新事物破律而存？它是從何而來呢？特别是，人們又怎樣才可能用公式來表達新穎觀點或者概念呢？物質世界沿着它的因果軌道滾動前進，而人類大腦也是一個物質系統，它怎樣能跳轉到新的軌道上去呢？我們在經驗的基礎上學習到概念，而且無法在缺失概念的情況下去思考，這就好比沒有眼睛我們就不能視物，沒有字詞我們就無法交談。那麼，我們是如何做到超越已有經驗來對事件或情境進行思考的呢？假若心智是加工經驗後将其運用于未來情境的系統，那麼産生出新觀念的可能性就需要解釋了。
形式化分析加深了這一迷惑。邏輯學家們發展了一套名為謂詞邏輯的形式演算法。[6]這一系統可以描述人類知識的某些領域，并且的确蘊涵一定的衍生能力。就一些初始定論（公理）而言，形式邏輯使這些定論結果的機械推論成為可能。這些結果可能是意想不到又讓人驚訝的：當一個人對平面幾何中的歐幾裡得定理進行沉思時，并不能在腦海中自動得出畢達哥拉斯關于直角三角形邊的平方和的著名定理，就算它同樣合乎那些公理的邏輯。[7]
然而，層層演繹的作用畢竟是有限的。由原始公理而來的一系列邏輯推理并不能導出新的或者更好的公理。就算通過推演能夠從一系列既定的公理中延伸出無限的猜想，也不能超越原有的那些公理。更糟的是，kurt g?del的著名論證顯示，即使在被嚴格定義過的知識領域裡，也沒有什麼公理能夠確定其推論是完全正确的。[8]他用算術證明了這一點。不管數學家們如何挑選算術公理，總會有一些關于該算術的真命題是無法從這些公理中推導出來的。如果修改所用公理，使之前不能得出的結論變得可推導，便會喪失導出其他結論的可能性。是以沒有哪種公理是可以導出關于算術的全部真命題的。邏輯學家相信g?del的理論同樣可以運用于更複雜的知識領域，而且可以運用的範圍是隻多不少的。任何公理在有限的領域内都遵循推演體系，但這會使一些潛在的見解難以企及。
在《思維的語言》中，jerry a. fodor提出了一個非常相關的論點：符号系統（他稱之為思維的語言）内部并不能包含構造出比其本身更強有力的新系統的可能。[9]他論點的要旨在于如果新概念的含義能夠用個體的精神符号系統表達，換句話說，如果能用已知概念定義新概念，那麼學習新概念并不能顯著改變個體符号系統的表達能力。每一個由新概念啟發而來的觀點都可以由先前的概念啟發而來，盡管這種方式可能更笨拙和冗長。對于同一個想法，有的人可以直接想到叔叔的概念，有的人想的是父母的兄弟的概念。如果一個新概念可以毫無殘餘地分解為過去用于定義它的概念，那麼它就不是真正新穎，在概念上或表達力度上也沒有真正的提高。另一方面，如果新概念的含義不能用個展現有的系統表征，那麼他就不能将這個新概念的含義表達給他自己，也就是說，他不能習得這個新概念。潛在含義就是，個體在生命之初所具備的符号（概念）系統已經定義了并且限制着他現在能夠思考和未來能夠思考的思維空間。
盡管fodor在建構其論點時的目的與g?del的有所差異，但其含義是類似的：一個形式符号系統原則上隻能生成所有可能真理的子集，該系統的定義就已經潛在地指明了這些子集。不可能引導出一個更強大的系統。但是某種角度上人類正在做的事情恰恰正是突破原有架構、在觀點之間轉換、逐漸提高認知表征的力度。這種存在于演繹符号進行中的有限生成是不足以模拟人類創造的。
用于了解心智的神經科學架構在這一點上同樣無能為力。以人類身體健康的先決條件——腎髒為例，日複一日，它清理着人類血液中的化學垃圾。它是在人類生理學的整體配置中為了執行特定任務而進化來的生理系統。在整個生命周期，它盡職盡責地執行着這項任務。沒有哪個内科醫生會觀察腎髒并試圖改變其運作方式。這怎麼可能呢？畢竟，腎髒隻是人類基因遺傳藍圖中特定的一個生理系統，并且被化學和實體的因果法則所支配着。
再以人類大腦為例。日複一日，它承載着了解知覺和協調運動的任務。它同樣是在人類生理學的整體配置中為了支撐個體生存而進化來的生理系統。它同樣盡職盡責地執行着這一任務。我們完全不必指望它會産生一點變化。這怎麼可能呢？畢竟，大腦隻是人類基因遺傳藍圖中特定的一個生理系統，并且被化學和實體的因果法則所支配着。
腎髒和大腦之間的類比再次表明創新能力是需要解釋的。如果包括大腦在内的身體的每一個器官都遵循因果關系做它們分内的事情，生命應該是以同樣的周期永無止境地循環往複着。然而即使我們感覺生命一直是在重複，其實也并非如此，實際上，創新是普遍存在的。想要了解新穎的産生，僅僅關注作為物質系統的大腦是毫無用處的。
簡而言之，不管是經驗論、形式邏輯還是神經科學，都不能解釋新穎事物是如何産生的以及為什麼新穎事物可以産生。如果心智是經驗加工的裝置，那麼它是如何超越經驗的呢？如果認知類似于形式符号系統，那麼它是如何超越其原理的呢？如果大腦是受因果支配的生理機器——不然又能是什麼呢？——那麼它是如何改變其運作方式的呢？創造性理論的首要和最基本的任務就是詳細說明認知機制是足以産生新穎的認知機制。[10]
3.1.2 創造中什麼是創造性的？
魚并不需要水的概念。概念用于區分，而魚沒有機會去區分水和其他東西。如果需要創造的概念，就要把有創造性的和沒有創造性的進行對比。創造性的理論應該明确指出區分這兩者的特征。首要問題就是，用什麼去區分創造性和非創造性？有些學者在創造性和非創造性的産品間做出區分，有些在創造性和非創造性個體之間做出區分。這兩種方法在區分認知過程的類型時都顯得用處不大。
1.産品
談及産品的時候無法避免地會涉及新穎性的多少，并（是以）涉及創造性的高低。一個類似于已存在裝置的發明僅僅隻是改進而已。為了防止廚師的手燙傷，給鐵鍋裝上木質的搖桿，這就是一個例子。離可能的設計空間更遠的裝置是更新穎且更有創造性的。用微波爐取代煎鍋就是一個合适的例子。新的裝置必須足夠遠離其起點，才能稱得上有創造性。創造性研究者已經嘗試了不同的方法來測量産品的創造性。[11]
存在着至少兩種概念上的困難。如果創造性程度關鍵在于與先前産品的相似度，那麼在相似度上就一定有一個臨界點，如果産品比這個點更靠近先前産品，那麼就沒有創造性，如果比這個點更遠離，那麼就有創造性。但是任意劃分這樣一個臨界點都是武斷的，臨近分界點兩側的産品必定是相似的，但根據産品導向觀點，一個是有創造性的，另一個是沒有的，這并不合理，也沒有什麼意義。
這點并非小事。關于重要發明的争議有時表明，那些先前聲稱是新穎的事物不過是在之前裝置的基礎上進行了小的改進而已，是以我們推斷它沒有創造性。2003年，有兩位研究者獲得了諾貝爾生理學或醫學獎：伊利諾伊大學香槟分校的paul c. lauterbur和英國諾丁漢大學的sir peter mansfield，他們提出了使用核磁共振技術在人體内部成像的方法。[12]這些成果是建立在一名叫raymond damadian的醫生的工作之上的，他作為醫生制造了核磁共振的儀器，并且提出該儀器在醫療診斷學上的多種使用方式，但他沒有做到将身體分層擷取核磁信号進行分析的這一步，而分層取像的技術恰好是核磁共振裝置之是以強大的特點之一。因為沒有被授予諾貝爾獎，damadian博士感到非常憤怒，以至于他通過在《華盛頓郵報》等知名報紙上以“必須被更正的可恥錯誤”這樣的标題去做一整版的廣告的方式來為自己辯護，試圖通過給評獎委員會施壓來使他們改變先前的決定——這是在諾貝爾頒獎史上從未發生的事情。在他看來，lauterbur和mansfield的工作并沒有把他的核磁共振技術向前大幅推進，不足以成為創造，然而諾貝爾獎委員會的觀點卻是他們已經創新了。[13]之是以會出現這樣棘手的争議，就是因為每一個臨界點的确定都是武斷的。
産品導向觀點的第二個問題是對任何一個産品的創造性的判斷都與環境有關。一個簡單的例子就是在語言中已作為習語而存在的巧妙比喻或者措辭轉變的使用。當一個短語——像灌了鉛的氣球一樣飛翔——第一次被使用時，它是一個創造性的玩笑；被用n次，便再無創造性。但它确實是同樣的表達方式，同樣的玩笑，同樣的産品。為了判斷它的創造性程度，我們需要判斷它是在說話時重新生成的，還是隻是記憶的重制。也就是說不可能有适用于産品本身的創造性的度量标準，因為産品的創造性是一個與其如何産生相關的函數。
産品當然應該與原始産品有差異。當我們試圖用這個差異來衡量創造性程度時，問題就産生了。也許兩者之間有一定的相關性，但一些非創造性的思考偶爾卻能産生出一些與其原始産品完全不同的東西。一堆磚與用磚建造的建築物完全不是一回事，而在磚的上面放上另一塊磚也不是創新行為，雖然如此，但重複這個動作卻可以讓一堆磚變成一個建築物。另一方面，有時我們需要的創新隻是一個很小但至關重要的改變。就像滑鼠，一個有滑鼠的電腦和沒有滑鼠的電腦之間差別并不是特别大。這兩種情況下電腦的工作原理和幾乎所有的部件都是一樣的。然而，很少有人會說滑鼠不是一種創造性發明。該産品與其原始産品有多相似的問題是有别于産品是否是通過創造性行為産生的問題的。
2.個體
關于創造性的研究和常識都強調個體間創造性的差異。有些人比其他人創造更多，就自然被歸為所謂具有高水準的“創造能力”的人。有研究者嘗試去測量這種人們假設存在的能力，但是卻不清楚這種測量應該怎麼定量：人腦的哪種功能是和創造力相關的？也就是說，我們擁有哪種能力越多，才會越有創造力？[14]
有一些看似合理的答案。蘊含于創造性思維中的認知過程發生在不同人身上可能會産生不同層次的效果。比如，某個人的大腦的記憶提取活動比另一個人的大腦要快，這會使這個人在快速調用先前知識的情境中更具優勢。心理學家們将個體在某一時間能保持多少資訊活躍的數量定義為工作記憶，不同個體必定會在工作記憶上有所差異。[15]像這樣的一種或多種變量可以單獨或聯合構成創造性能力。
這種觀點也存在一些問題。首先，不像特質或能力，認知效果不是個體擁有的穩定屬性，而是受訓練和練習的強烈影響。心理學調查已經明确表明，相比業餘人士，專家可以決策得更快、回憶得更多以及在工作記憶中保留更多資訊等。[16]這種源自訓練的認知效果的增加是具有領域特殊性的，而非一般性。也就是說，專家的優勢隻存在于他所處的專長領域。這與創造性是一種能力相沖突，因為按照定義，能力是一種穩定的特征。其次，效果水準同樣适用于非創造性思維。有些人在心算上比别人強，有些人比别人更容易記住劇情，等等。如果在認知效果上的穩定差異——統稱為智力——是創造力差異的來源，那麼智力的測量就應該可以完全與創造力的測量關聯起來，但并非如此。[17]最後，測量認知效果如同測量産品與原始産品間的差距一樣，操作是有困難的：在效果的範圍内，哪個點可以恰好成為創造性的人與非創造性的人的分界點？在任何位置确定這樣一個點都是武斷的。剛好低于所謂的分界點的人與剛好高于這個點的人其實是相似的，基于這個事實，應該否認“用分界點作為重要區分”的提議。
盡管如此，實際上某些個體就是比另一些個體創造更多，我們必須要對這一事實進行解釋。但是相較于在每一次創造性行為中創造的數量，創造性行為頻率的變化更有利于進行解釋。我們并非平等地存在于創造性生活中。在一些人的生命軌迹裡擁有比其他人更多的承擔創造性項目的機會。而且，對這樣機會的反應傾向、願意花費的時間以及對這件事的熱情和耐心都是有個體差異的。[18]一個有創造意願的人必須每天堅持從事不知如何下手的工作，被他不知該如何達成的目标所驅使，并且要接受他盡了最大努力的産品很有可能就在他即将完成的時候宣告失敗這樣的現實。是以，每一個人承受這些負擔的意願是有差異的，有些人會比别人嘗試更多的創造性項目，這就足以說明他們在成就上的差異。他捶打的越多，用的釘子也就越多，盡管他的捶打并不比别人更用力。
解釋創造性人物傳記裡機遇與傾向是如何交織的是一件複雜的事情，這一點上，傳記作者和小說家的做法比認知心理學家要好。有人的确從這些研究中學到了許多。[19]就目前目标而言，最重要的一點是将“機遇和傾向如何使人産生比他應有的更多的創新性”的問題與“如何區分創造與非創造”這個問題區分開來。
3.過程
如果我們假設有一種獨特的認知過程類型存在，這種認知過程有不一樣的屬性和展開、生成不同類型結果的模式，那麼嘗試測量創造性産品或創造性個體的概念的痛苦就減輕了許多。與我們直覺認為的正常或分析思維相符合的認知過程在某些次元（精确性、系統性、有用性等）可能是絕妙的且值得做的，然而卻不是創造性的。與之相對的就是包含創造行為基本成分的過程。關于創造性思維中什麼是創造性這一問題需要依據這兩種過程類型之間的差異來進行回答。
僅僅标記出這些假設的過程（分析的和創造性的）并不是解釋本身。讨論關于“創造性思維中什麼是創造性的”這一問題使創造性過程陷入死循環。這個機制必須用與結果相關的細節和性能來描述，采用這樣的方式我們才能了解為什麼選擇分析性過程來産生一種類型的結果，而選擇創造性過程來産生另一種類型的結果，隻有将這一點論述清楚，才有資格這樣區分它們。
實證研究支援這樣一種觀點：與那些我們一般認為隻需要分析性思維的問題不同，有些問題是需要不同的認知過程的。janet metcalfe及其合作者們進行了一個著名的研究。[20]他們要求被試估計他們離各種不同問題的解決方式有多接近。他們發現人們能夠準确估計出他們離分析性問題的解決方式有多接近，但是對需要創新行為的問題的解決方式卻無法估計。另一個實證研究是由mark jung-beeman和另一些人進行的神經科學研究，通過這個研究發現相較于需要創造性反應的問題，當個體解決分析性問題時會有不同部位的腦區參與其中。[21]
如果将創造性定位在一系列已經明确的認知過程中，那麼創造性這一屬性指的就是一個類别，而不是定量次元。類别是宗譜化的。當且僅當檸檬長在檸檬樹上時，它才是一種叫檸檬的水果，同樣，當且僅當一個觀點是由特定的過程生成的，它才是一種創造性的觀點。如果一個産品是有這些過程參與的，這個産品就是創造性的，否則就不是，而不需考慮與最初産品的距離或相似度，也不需要考慮它的産品需要多少認知張力。當個體執行相關過程時，他們是創造性的，否則就不是。決定那些相關過程發生機率的因素将會出現，是以從情境到情境、從生平到生平的創造性行為的頻率在力度上不同，但是創造的程度是不存在的；在執行任務期間，個體要麼利用創造性過程，要麼不利用。
這一觀點認為創造性行為在日常生活中比比皆是。買了山地自行車之後，我發現我的牛仔褲有被複雜齒輪結構絆住的風險。用一個辦公裝訂夾去夾住褲腿外側的布料是許多微小的創造性行為中微不足道的一個例子，而人們每一天不經意間都發生着這種微創造行為。在這個例子中，我以一種新的方式來使用熟悉的物體，這是一種關鍵的創造性行為類型。假設無論是重大的還是微小的創造性行為都需要運作同一種心理過程，創造性理論可以合了解釋這兩者，并且在仰慕偉大的創造者們的工作改變曆史的同時不迷失自己。
3.1.3 創造行動的方向從何而來？
為什麼個體無論能創造出什麼東西還都樂于進行創造呢？如果創造性過程超越經驗，那麼産生的結果就有無限的可能。沮喪地盯着一個運作功能損壞的裝置，發明者沉思着可能改進的無限空間。是什麼因素塑造了他的思路呢？很明顯，一個科學家對目前的理論不滿意，他進入充滿無限可能的新穎理論的空間。為什麼他的研究是沿着這條路在自然的迷宮裡蜿蜒前進而不是另一條呢？已經決定不能再畫出同樣的畫，畫家進入一個充滿無限可能的創意繪畫空間。是什麼因素操縱着他探索的方向呢？
人盡皆知，需求是發明之母，但這不是事實的全部真相。也許我們的穴居祖先發明爐竈是為了抵擋冰河時代的寒冷，但是這類解釋是牽強的。中世紀教堂建築者的璀璨建築發明幾乎不可能是受社群的需求而驅動的，因為那些教堂并不服務于實用性目的；相反，它們消耗地區資源，使其成員隻剩更少的資源去滿足自身需求。法國印象派運動的發起者也許感受到了不同繪畫風格的内在需要。但這是一種不同于穴居人希望控制溫度的需求，是他們堅信需要按照他們創造的獨有風格進行繪畫創作。需要獨立的調查的例子點綴着科學史。沒人需要準确知道宇宙是如何開始的，但宇宙論卻讓人着迷。如果需求是發明之母，感覺可能性就是其父。在已知事物邊緣徘徊的個體感覺到未知的可能性，并且他們因為想去追求而去追求它們。
需求性和可能性的原則也隻能到此為止。它們太普遍，以至于不能回答關于方向的指定問題。需求與可能性都太多。為什麼這個或那個創造性項目沿着這條道而不是那條道展開呢？創造性理論應該在特定項目的層次上解釋創造性過程的方向。
3.1.4 為什麼創造有限制？又是如何限制的呢？
卡在一個可解決的問題上是最尋常的經曆。我們面臨一些障礙或困難；我們奮鬥；我們陷入僵局；最終我們想到了一些有用的東西。我們最終用勝利的事實證明了這個問題是可解的。但如果它是可解的，為什麼我們會被卡住呢？為什麼我們沒有立刻就找到解決辦法呢？創造的限制存在于我們生活中的所有領域，并且它們需要解釋。如果一個人創造過一次，那就證明他擁有該創造行為所要求的認知機制；是什麼阻止那些機制順暢地運作呢？
一個令人滿意的限制理論應該可以解釋為什麼創造性問題對同一個人的困難程度也是不同的。實驗室研究表明，盡管問題看起來非常相似，并且按照其所需要的行為複雜度而言，它們的解決方式也非常相似，但這些問題仍然在它們被解決的難易程度上有很大差異。[22]是什麼因素導緻我們在某一情況下比其他情況下更快或更大可能地想出解決方案呢？
不明确指出限制因素而提出的創造機制理論暗含着每個人都是一直具有創造性的，而指明限制因素卻沒有相應克服機制的理論意味着沒人能在創造事物時取得成功。一個令人滿意的理論必須同時處理創造的難度和可能性。說難度和可能性是同一過程的兩個方面不過是花言巧語。局限性是有創造可能的認知過程所固有的。
3.1.5 創造的四個問題
首先，一個令人滿意的創造性理論應該通過提出足以生成新穎事物的認知過程來解釋新穎事物産生在原則上是如何可行的；其次，通過與非創造性的分析的問題解決方案相比較，解釋這些過程中哪些是創造性的；再次，這個理論應該能解釋是什麼給創造性過程指明方向；最後，它不僅應該解釋産生新穎事物的可能性，也應該解釋為什麼産生新穎事物是困難的。這四個問題是針對哪個新穎産品理論可被評估的充分性條件。