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《创造性思维过程的信息加工机制研究》简介(国家社科基金项目)

已有 3715 次阅读 2012-12-9 09:46 |个人分类:创造性思维研究|系统分类:论文交流|关键词:学者| 机制, 模型, 创造性思维, 信息加工, 课题研究

创造性思维过程的信息加工机制研究简介

国家社科基金项目:批准号06BZX006学科分类哲学 一般项目 负责人洪昆辉

  2012年11月验收通过(等级良)                         

内容摘要:

创造性思维的信息加工论是一部从信息加工角度研究创造性思维的基础理论著作,全书的主要内容是:界定创造性思维信息加工论的研究对象;描述创造性思维的广义信息学基础;创造性思维的双层次信息加工过程模型;创造性思维中的语义附加原理;信息创生原理;问题解决中的信息遭遇、匹配、贯通原理;常规性和创造性统一的问题解决模型;直觉和顿悟的信息加工机制,创造性思维宏观过程的八阶段模型等。全书在信息处理层次上回答了人为什么会有创造性思维,人如何进行创造性思维的问题,提出了一系列有别于传统创造性思维理论的新概念、新方法和新原理。

本书可供哲学、思维科学、创造学、信息科学、人工智能、边缘交叉科学及有关专业的大专院校师生、管理工作者阅读。

 一、创造性思维信息加工论的目的及意义

 

1、研究对象、任务、目的

 创造性思维creative thinking是人的一种高级复杂的心理活动,创造性思维研究涉及思维的脑机制、心理机制、认识论机制和信息加工机制等多个层次,本课题以创造性思维的动态过程作为研究对象,主要任务是在信息处理层面上部分揭示创造性思维过程中的深层次信息加工机制,是基于脑科学、心理学、信息科学以及信息哲学的认识论研究。目的是揭示创造性思维的信息创生原理、常规性和创造性问题解决的信息加工过程原理,为处于前科学阶段的非常不成熟的创造性思维研究提供新的视角、概念、方法和理论。

            2、研究的背景及意义

创造性思维的本质是什么?人为什么会有创造性思维?创造性思维过程的机制是什么?对这些问题的探索和困惑贯穿二千多年的哲学史和近现代科学史。1945年美国心理学家沃拉斯(J.Wallas)从心理学层次提出了四个阶段的创造性思维模型。1988年美国的斯滕伯格又提出了“创造力三维模型理论” 20世纪后期西蒙(Simon)的物理符号理论和认知科学的诞生使思维研究进入信息加工层次,出现了用信息加工理论研究和解释思维的模型。2003年克里克(Francis H.Ccrik)用动态神经细胞联合体假说解释人意识的产生,Gerald M Edelman提出神经达尔文主义模型,这是脑科学层次的意识与思维的权威模型。进入21世纪,由西方研究者领衔的常规性和创造性问题解决模型研究使创造性思维进入激动人心的人工智能模拟的新阶段,出现了创造性思维中的表征转换理论、进程监控理论和多因素理论等。以此同时,脑功能性核磁共振图像研究和脑相关事件电位研究揭示了“顿悟”问题解决涉及的脑功能空间和时间分布特征。

与西方国家的研究相对应,中国的钱学森提出创造性思维与人的形象思维和灵感思维高度相关的论断,并主张用信息加工的范式研究思维和创造性思维,中国学者先后从思维科学、心理学和人工智能角度提出了若干创造性思维的模型与理论。但是,目前创造性思维的研究还处于非常不成熟的阶段,其表现在三方面:一、早期的信息加工论精心构造的思维模型大多不考虑如何落实到脑神经层次,即离开信息载体的情况来单独构建信息加工模型,其理论核心强调的仅是描述与解释以及所谓功能等价问题;二、后期的脑科学神经层次建立的模型过分强调了神经元实体的活动,对信息处理层次讲得太少,忽略了任何思维活动都必须是脑神经,信息处理,心理现象三个层次的统一对象;三、与哲学认识论相关的创造性思维研究滞后。迄今为止,无论是脑科学、心理学、哲学认识论和信息理论都没有系统回答创造性思维中的信息创生这一核心问题,也没有建立贯穿整个创造性思维活动的信息加工模型与理论。为此,本研究试图在前人研究的基础上从信息加工层次再次探索创造性思维的信息加工机制。本课题的意义在于回答二个人类关心的目前还没有解决的重要问题:即在信息处理层次上人为什么会有创造性思维?人如何完成创造性思维?  

二、创造性思维信息加工论的主要内容

最近几年,多数脑科学专家和心理学家,人工智能专家甚至哲学家都逐渐接受了心理或思维过程(包括创造性思维过程)本质上是一个信息处理(或叫信息加工)过程的观点。而所谓揭示思维或创造性思维之谜主要就是在信息处理水平上,揭示思维过程中的信息输入、加工、存贮、信息创生,语义增值、信息激活、搜索、选择提取和输出利用等。本项目围绕“创造性思维过程的信息加工机制”这一主题展开研究,研究内容及创新包括十个方面:

1、十个方面的研究内容及创新

  1)创造性思维是三种信息过程的交集。现有理论对创造性思维的本质并没有说清,本文提出,创造性思维属于思维过程,又属于信息创生过程还属于问题解决过程,是三种过程的统一存在,是三种过程的交集,揭示了创造性思维的本质。

2)创造性思维的广义信息学基础。狭义信息论(申农信息)不适应用来描述复杂系统现象,特别是人脑系统中的信息现象。广义信息指存在于自然、社会和思维领域中的信息对象,广义信息分成实有、实在和实得信息三个历时态环节,广义信息在与信宿结合的实得信息环节具有语义不守恒的特征,特别是在复杂的人脑系统中这种不守恒表现得十分明显,信息语义的不守恒是人类创造性思维的信息之源。广义信息学提出兼容简单系统与复杂系统的广义信息,简单系统与复杂系统在信息处理方面的八个区别等理论;

3)创造性思维过程的双层次信息加工模型。现有的理论大都不在时间尺度上对创造性思维过程进行分层次,混淆二种层次信息处理的模型面临许多不能解决的矛盾。本文提出创造性思维信息加工的二层次理论:第一层次是基于心理状态层次的信息加工过程,时间尺度在0.5~3.5秒内。心理状态层次的信息处理包括完整的信息输入,信息编码、信息存储、信息激活,信息输出等,可在平均0.5秒内完成。第二层次是基于心理过程层次的信息加工过程,心理过程是心理状态的历时态集合,是多个心理状态的串行过程。心理过程可以完成比心理状态层次复杂得多的信息处理功能,创造性思维过程是微观(状态层次)和宏观(过程层次)二方面结合的信息处理过程,本文在此基础上提出创造性思维过程的形式化表达。

4)常规性和创造性统一的问题解决模型。现有的问题理论,主要是问题形成的三态差距说,其缺陷是离开面临问题的主体及主体可以驱动的资源来谈论问题形成。本文提出问题解决的障碍说与五要素模型。提出常规性问题解决涉及的7个环节,创造性问题解决涉及的9个环节及问题解决资源的创生,创造性问题解决过程的阶段模型。

5)创造性思维中的语义附加原理。现有理论不能很好的解释人类知觉中主观信息对客观信息的附加现象,本文提出语义附加来源于客体输入信息激活了主体中的记忆,被提取的记忆信息自上而下地加入知觉系统中,成为对客体输入信息的主观附加。语义附加分成,人类模式识别中的语义附加,联想过程中的语义附加二种。语义附加是思维活动中常见的现象。

 

6)创造性思维中的信息创生原理。现有理论不能说清思维活动中原来没有的信息对象是从哪里来的问题,如果不能回答信息创生就不可能建立什么创造性思维理论,本文提出信息创生来源于复杂系统信息处理过程中的不守恒,来源于不同信息对象之间在感知觉、显意识和工作记忆中的遭遇,匹配,不同的排列组合将在信息对象的整体上涌现出新的语义及功能,语义涌现具有整体性特征。符号信息的使用,符号信息之间的随机的定向的排列组合将产生出天文数字的具有新语义及功能的信息对象,这就是思维过程中的信息创生。是创造性思维的信息来源,有了信息创生和信息创生的积累,为创造性问题解决提供了资源积累的条件。

7)创造性思维问题解决中的信息遭遇原理。现有理论不能解释人在实现问题解决的那一刻,(如顿悟)人脑中究竟发生了什么事件。本文提出,问题获得解决的那一刻发生了信息对象(问题的合适表征、解的合适表征)之间在人感知觉、显意识或工作记忆空间中的遭遇、信息对象之间的匹配、贯通与相应的问题解决。

8)顿悟的信息加工机制。现有理论不能说清人在问题解决时即顿悟发生时到底是回什么事。不能揭示顿悟的本质。本文提出顿悟是问题解决中若干阶段中的最后一个阶段的表现,是突然实现的问题解决,是问题解决资源的遭遇、匹配与贯通。

9)直觉的信息加工机制。现有理论不能说清直觉的机理,甚至把直觉与灵感顿悟混为一谈。本文提出直觉是对主体对所面对的对象直接快速的识别与把握,直觉的本质是有大量语义附加的识别过程,所以直觉可在客观对象呈现和提供少量的、局部的、非本质的信息的情况下,突然快速地获得对象的较多的、整体的、本质的信息,没有主体的语义附加就没有直觉。

10)创造性思维过程的八阶段模型。目前比较权威的创造性思维过程模型是沃拉斯(J.Wallas)的四个阶模型。但该模型只是心理学的模型,要把它落实到信息处理层次的模型上有很多问题。本文提出创造性思维的八阶段模型:1)问题的呈现、识别和初步定义阶段;2)常规性问题解决的尝试及受挫阶段;3)启动创造性问题解决阶段;4)问题解决资源的积累阶段;5)问题解决中“问题”与“解”的遭遇、匹配和贯通阶段;6)问题解决的完善化、逻辑化处理,初步结果的形成阶段(以逻辑思维为主,如是简单的直通的问题可以不需要此阶段,); 7)问题解决的验证阶段(逻辑的或实践的验证)8)问题解决的评价、确认及信息反馈阶段。此八阶段模型是对四阶段模型的有益补充。

2、课题方法的创新程度

创造性思维研究方法上的创新主要是三个方面:广义信息论方法的应用。复杂系统的状态论方法的应用。复杂系统建模方法的应用。

1提出在广义信息论基础上建立创造性思维模型的观点(属于扩展信息理论方法的研究)。认为在狭义信息论框架内不能解决思维过程的信息加工问题,提出广义信息从信源到信道到信宿存在的实有、实在、实得三种不同形式。简单系统,在信息处理中没有语义增值,只有信息内容的复制和转换,语义内容守恒,数量不守恒;复杂系统信息处理的不守恒问题,有语义增值(新的信息语义及功能的来源)。复杂系统与简单系统在信息处理上的八个区别。 

2)课题提出了用于研究创造性思维过程的“状态论方法(属于首创性研究)。认为思维是动态开放的复杂巨系统,是连续与非连续、确定与非确定统一的复杂过程的观点。

3)提出特别复杂系统的分层建模方法,创造性思维是脑的神经活动事件、心理事件和信息加工事件。如何建模没有现成方法。在心理状态理论的框架内提出思维过程涉及的各种层次,脑生理层次(信息载体)、信息加工层次(输入、加工、输出及语义内容和功能);突现出来的心理活动内容(现象学层次)三者统一的观点。它们需要分层次建模。

3、突出特色和主要建树

1)提出了创造性思维过程中信息处理的语义附加、信息创生、信息遭遇等理论。模式识别中普遍存在的语义附加现象,思维过程中各种信息资源之间的问题解决过程中信息资源之间的相互遭遇、匹配和贯通现象,信息资源之间的确定的和随机的组合及信宿的间接实得信息都是信息创生的来源,这一理论指出了复杂系统的特征在于信息创生,指出人类的信息创生来源于不同心理状态内部和心理状态之间的信息的复杂组合等观点,系统地回答了人为什么会有创造性思维的问题。

2)建立了兼容常规性和创造性问题解决的信息加工模型,提出了创造性思维宏观过程的八阶段模型。提出了创造性思维是一竞争性随机过程的观点。建立了一个创造性思维的竞争性随机过程模型,揭示了人类创造性思维过程的信息加工的机制,回答了人如何进行创造性思维的问题。

三、创造性思维信息加工论的学术价值和应用价值

 

1、揭示了创造性思维的广义信息学基础,对信息科学和思维科学都有较高理论价值

目前,创造性思维信息加工理论面临的重要的基础性问题是:什么是思维活动中的信息?思维活动中的信息是狭义信息还是广义信息?思维信息与其他自然界存在信息有什么区别和联系?广义信息的分类及特征?广义信息处理的过程?有没有兼容简单系统或复杂系统,兼容信息客观决定论和信息的主观决定论的广义信息理论?创造性思维中信息的语义内容创生是如何发生的,即原来没有的信息内容是如何在复杂系统的信息处理过程中产生出来的?信息的语义创生在创造性思维过程中发挥什么样的作用?这一系列问题构成了创造性思维信息加工理论的信息学基础。如果回答不了广义信息学的这些基本问题,创造性思维的信息加工理论及模型的建立就可能成无源之水无本之木,创造性思维的信息加工理论也就不可能建立。本研究解决了这些基础性问题。

2、在信息处理层面上揭示创造性思维过程的机制和原理,对人类认识自身有意义

课题提出脑的神经活动事件、心理事件和信息加工事件相统一的命题;提出思维活动中的语义附加、信息创生,问题解决过程中的确定与非确定统一的竞争性随机过程模型;顿悟的信息加工机制;直觉的信息加工机制;兼容常规性和创造性问题解决的模型;创造性思维宏观过程的八阶段模型等一系列目前的创造性思维研究中没有解决的问题。它在理论上解释了人为什么会有创造性思维,人如何进行创造性思维,提高创造性思维发生概率应该从那里入手,智能主体的信息创生发生于哪个环节等难题,揭示了创造性思维过程的信息加工机制和原理,提出了一系列有别于传统理论的新概念、新方法、新观点,新理论,有填补具体科学理论空白的价值。

3、揭示了人的创造性思维现象对哲学认识论有价值

该课题从学科交叉的角度上揭示创造性思维的机制,是哲学认识论与信息科学、信息哲学、创造学、思维科学结合的一种尝试,它对改变创造性思维研究中的神秘主义倾向,以及如何采用适当的实证方法来研究创造性思维等复杂对象有启示。课题揭示的原理对当代哲学认识论有意义。

4、创造性思维模型的研究对人工智能技术特别是非确定智能处理研究有指导作用

目前,常规性问题解决的研究及人工智能模拟取得了较大的进展,但对创造性问题解决的研究及人工智能模拟进展甚微,主要是开放系统的学习、信息创生,信息存储、激活、提取的基础理论没有大的进展,本课题的研究对人工智能高技术的发展有一定指导意义。

5、创造性思维信息加工论对用科学的方法来培养创新人才有一定的参考价值

6、此项目研究获得了较多的前期研究成果有一定的社会影响

在核心期刊和一般刊物公开发表论文11篇,出版个人学术著作一本《状态论——复杂系统研究方法新探》。前期成果论文 “论信息存在的复杂性” “过程层次论”被人大报刊复印资料B2科学技术哲学全文转载。这二篇论文也分别获得了云南省第十次,第十二次哲学社会科学优秀成果奖三等奖;《状态论——复杂系统研究方法新探》一书获云南省第十五次哲学社会科学优秀成果(专著)三等奖

 



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1 罗春元

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