MPOP的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/MPOP

博文

数理心理学统一性报告——《数理心理学:心理空间几何学原理与动力学原理》主题报告文字版

已有 1076 次阅读 2022-11-25 18:26 |个人分类:数理心理学概论|系统分类:科普集锦

《数理心理学:心理空间几何学原理与动力学原理》主题报告文字版

时间:2021年1月8日上午11:00-11:30

地点:华中师范大学理科综合楼8060报告厅

MPOP这个名字是从哪里来的呢?我在想命名的时候,就想到物理学界的一个人,这个人叫牛顿(Isaac Newton),他出了一本书,叫《the mathematics principle of natural philosophy》(自然哲学的数学原理)。我把后边这个词去掉,就变成了《the mathematics principle of psychology》(数理心理学)

怎么去把心理学变成一个科学的体系?科学的发展分为四个阶段,分别是实验、唯象假说、理论架构和数学表达。物理学已经到了第四个阶段,心理学到了第一和第二个阶段,始终没进去第三个阶段。前面这个阶段我们叫实验科学,MPOP做哪个阶段呢?做后面这个阶段。

1.png

数理心理学统一性质:实验心理学数理心理学的转变

我们必须要坚持还原论,心理学其实也在默默地做这个事情。我们需要还原功能和结构,第一个叫心理的功能和结构,第二个叫神经科学,第三个叫细胞结构,第四个叫基因表达。那么,MPOP做的工作是在第一层,在功能层次上把心理学总结起来。

所以,在这里MPOP有三个架构。第一个,心理学必须建立起来它的公设体系,它必须有公设。第二个,它必须建立空间科学,因为没有空间的话,精神运动放在哪里?在物理学里,物体的运动是有空间的。那么精神的运动,它必须有表达的几何学。第三个呢,精神运动可以用数学表达时,它里面一定涉及到动理学,让精神动起来,动起来怎么动?它这里面要有动力学体系,所以MPOP构造的体系,从公理,到几何学,到动力体系。

在公设体系中,它不单是心理学,它是人类学,必须建立在整个人类的数理体系上,建立在物理学,生物学,心理学之上,它们是人类知识。必须在三大体系之上去构造整个关于人的理解,展开的内容在这就先不说了。

 2.png

数理心理学四方程统摄的4理学的连接性关系

根据还原论,首先把人看成一个black box,它的第一个公设。它的第二个公设,是把人当成一个功能的结构单元,首先对它进行分解,其实这个心理学已经做了,这个叫功能与结构。那么,心理的基本问题是什么?心理学的基本问题,从还原论上面来讲的话,心理的结构和功能到底是什么?在neuroscience细胞这个层次,基因表达层次,我不在这几个层次上做,我们做心理功能的还原。

心理学要变成数学,首先它必须要有度量衡,必须要有尺,这个尺有多少种?首先,它必须要有物理的尺,人去观察客观的物理世界。第二,它必须要有表达物理能量信号的尺,我们有色度学,声学。第三呢,我们观测我们空间的信号,这里面有透视学,这是绘图学。第四,我们完成了空间能量编码之后,必须有语义编码,这是语言学,计算语言学完成的。第五,我们对心理进行度量的时候,也需要有一把尺子,这叫常模参照。

有了这些尺子之后,我们就可以做第四个哲学公设,我们判断规律的标准是什么?以往哲学说,实践是检验真理的唯一标准。实际上,在哲学上,“放之四海而皆准”才是检验真理的唯一标准。放在数学上怎么说呢?叫做对称律,这个是德国数学家诺特(Emmy Noether)发明出来的,也叫诺特定理(Noether's theorem)。诺特(Emmy Noether)提出一个定律,所有的规律应该在在时间上发生平移和空间上发生平移而保持不变,“放之四海而皆准”,诺特定理是高于自然科学和社会科学的统一性的标准,我们把它作为心理学的基本公设

 9.jpg

诺特定律 

心理学的架构需要解决以下四个问题,第一个问题:我们的物质客体分为三大类,第一个是物理的,第二个是生物的,第三个是human and society。在行为主义里,把刺激物当作客体。客体与客体发生相互作用构成的事件,通过媒介介质调节到感觉器,那么第一个问题,什么是事件?心理学没有回答。对于刺激,行为主义只回答了一个客体。在这种情况下,我们必须要回答,什么是事件的本质?什么是刺激的表达式?第二个问题,我们在把所有的信号放在心里时,将客观世界在心理进行表征,我们所有事件结构的属性量,分为三大类属性量,对之进行表征。在表征过程中,我们的认知系统要将其转换成:心理量。在这个过程里面,实际上是认知在来处理。物理量到心理量的变换关系是什么?这个我们的第二个问题。第三个问题,我们的所有变换都建立在知识体系之上,我们人类建立的知识包括两类,一类是自然科学知识,一类是社会科学知识,所有知识的本质到底是什么?它的数学表达是什么?第四个问题,当我们建立这些之后,事件按照时间序列进行划分,分为history, current and future,那么需要在这样的一系列事件里面建立人的反馈机制,这时候我们才有我们的心理动力,来驱动人的行为。那么,人体里面,人体的力到底有几种,我们要回答这四个问题。

有了这四个问题呢,这段时间我们完成的工作是什么?

QQ图片20221122115513.png 

第一个工作是信号的调制模型。自然界的光是均匀的,但是我们的物质是有起伏的,通过介质信号调制进去,第一个是光源,第二个是介质,第三个是调制。调制进去之后呢?首先是信息的编码,这个是韦伯定律来完成的,这个是信息编码式。有了这个信息编码之后呢?把外界的物理量,变换到心理量,变成感觉量之后,那么这个工作谁来完成呢,就是Fechner 公式,我把这个公式改造成了一个矩阵的表达式,我们称为Fechner 变换。以往的这些心物关系,都可以用矩阵的方式进行表达。

有了这个表达之后,我们再加一个感觉记忆的模型,这个模型总结了1905年的H-H方程和2000年的诺奖发现:我们的神经与神经之间的缝隙与记忆相关,然后我就做了这个感觉记忆的模型。有了这个感觉记忆的模型,我们可以用这个感觉记忆的模型去解释Sperling 实验,那么这个范式就被收进来了。能量的系统可以产生叠加,这个里面可以推出来1905年的Buroca-sluzing曲线,然后在这个曲线里面还可以把mask曲线给推测出来。我们的心物系统加工的这一块的工作,我认为基本上就做了一个小整合,就可以被解决了。

心理学已经做了大量的工作,心物之间变换的方程呢,我认为是满足对称性。根据认知变换矩阵,物质的属性量经认知系统加工后,实现心理表征,转换为心理量,也就是心理表征,对应的心理量也构成了一个表征的空间,即“心理空间”。物理量和心理量之间的数理关系,可以用变换来表达,就构成了认知变换。Fechner 转换,Schiele转换,感觉转换,audio转换在认知系统只满足一个方程。在对称性转换的过程中,满足熵增原理。每一级转换,从感觉,知觉,推理,决策,判断,学习,到创新,每一级的话,满足知识经验的增加。

11.png

认知对称性变换示意图

在单眼视觉的情况下,我们的一个眼睛只能看到二维的,在Julesz(1960)实验中,我们发现:在单眼的情况下,空间是三维的,但单眼是二维的。然而,再加一个眼睛之后,两个眼睛一合成的时候,外边是三维的,里面是三维的。它满足对称律,这是在一个属性上满足对称性。从这个里面,我们可以知道,人为什么长了两只眼睛,人长两只眼睛的目的是在数理上满足对称性。按这种规则往下看的话,人为什么长两只耳朵,因为一个耳朵听的是平面,二维的,两个耳朵加在一起,变成三维的,又对称了。在感觉系统这一级的话,我们得到的属性是单一的,所有的属性加在一起,才能和外界对称。因此,从单一属性到多通道属性,务必满足对称性。

4.png 

认知变换不变性与破缺示意图

从感觉到知觉,到知觉这一级的时候,外界世界的刺激是结构化的,为了满足对称性,根据这种对称性变换矩阵,我们可以把以往的错觉,一网收尽了。

在知觉这一阶段,我们发现,外界世界从来不存在近大远小,我们知觉到的世界它是近大远小的,所以这个部分是Schiele变换完成的,Schiele是文艺复兴时候的画家,他发明了透视图。我们要满足外界物体和里面的物体统一,也就是说外面的物体是等大的,里面的物体也是要等大的,我们进化出了恒常性。那么,在知觉变换这一层,就要满足恒常性变换,这时候又达到了对称性。

有了这一级对称性,我们再来看,人为什么会有推理这个结构。因为我们人可以看到前面的现场事件,但是看不到后面,我们只能推理后面。也就是说,在客观世界里是有信息的,但是人的脑袋里没有信息,推理是对unknown的信息进行加工,所以必须进化成一个机制叫推理,将未知信号给推理出来。

有了推理之后,我们有一个问题:我们所有的信号结构是什么样的?这是物理的信号编码式,这是社会的信号编码式,物理的所有事件和心理的所有事件都满足这两个编码式。有了这个编码式,可以推出来我们的语言结构,我们的语言结构为什么会有主谓宾,包括我们以前讲的Chomsky的天生的普遍语法结构的数理性就被找到了,在这种情况下,有了这个式子,语言学也可以被解释了。

接下来看学习,人类为什么要进化一个学习的机制?我们任何人的经验都是部分的,但是我们的世界是整体的,这时我们的心理世界与外界世界是不对称的。学习就是为了达到对称律。这里面呢。我给大家看这些例子,一个案例对应一个事件结构的共通性。Pavlov's dogs可以这样表示出来,Skinner box可以用这个方程这样表述出来。这样的话我们就可以把整个学习领域里原来做的实验给数理化,让心物之间达到对称。创新呢,我就不说了。

QQ图片20221125184301.png

第三个问题是:什么是knowledge。我们的任何知识都是由概念构成的,我们看到的永远都是类,那么类可以用集合论来度量。在类比学习中,满足熵减原理,也叫熵易原理,因此在学习知识的时候,从一类知识学习到另一类知识,我们会觉得容易。我们现在的知识包括物理学,社会学,生物学,信息的编码满足刚才的编码式,这个编码式变形之后,就变成了因果律,所有的学习的知识的本质是因果律。这是我们所有学科的基础。我们通过结构式的变形,找到了因果律的数学表达,通过因果律,我们要去测量因果律的结果,那么我们可以用间接测量法。这个时候通过因果律把贝叶斯推断给推出来。很多领域用贝叶斯推断,那么为什么贝叶斯推断很有效,这个问题从因果律可以得到答案。它的数学方程就三个,一个是事件结构式,一个是因果律,还有熵易原理。

 5.png

因果律

接下来做一个小结,前面所有的工作实际上回答了这么几个问题。外界世界的所有信息编码满足上面事件结构式,它的所有元素作为知识信号出现,满足因果律。通过认知系统变换,变换到心理量。我们以往关于唯物哲学和唯心哲学的争论就可以得到解释。唯心哲学认为感觉系统的信号发生了扭曲,所以人类的信号,包括知识是不可靠的。通过对称性变换之后我们可以发现,心里面得到的信号没有扭曲,可知论应该成为我们现代科学的一个推论,它不应该是一个哲学律,是我们的对称律所得到的一个推论。

上述所讲到的内容,我们叫做“心理几何学”部分,接着我给大家概述“心理动力学”。心理动力到底分为哪些类?第一类我们叫做刺激驱动,第二类我们称为动力驱动,第三类是心脏驱动,第四类我们称为身心映射驱动,第五类是概念驱动。我在这里就列了每一类的动力方程式,这个不是我一个人完成的,有很多东西是别人已经完成的,我只是把这些工作全部串在一起。

我们在外界世界里面对物理量进行信号调制,调制到心理里面,通过Fechner 变换,我们有了心理量。有了心理量,在反馈的基础上,到效应器,在这个过程中,有刺激的驱动力。这个过程我就不细讲了。有了刺激的驱动力,我们就可以得到一个模型,这个模型是什么呢?我们从介质信号过滤,到眼球系统信号过滤,感觉记忆系统的信号过滤,这些内容表现出来的综合现象,我们把它叫做注意,注意是一个现象。这样无意注意就被解释了,这个和Broadbent(1958)提的注意模型在思路上是一致的,但是我们把它进行了数理化。

 6.png

Broadbent 选择过滤器模型(Broadbent et al.,1958)

第二个工作,从这个刺激驱动的模型,我们可以看出来,外界的物理变化与心理变化的关系,物理的变化引起心理的变换,物变,心才变,这个是在矩阵上可以观察出来的。根据这个我们还可以找到低级阶段神经的编码,都是在neuron进行编码的,我们可以通过Fechner 变换找到关联关系,然后通过neuron之间的关系,可以找到心理动力的关系,这是1950年得到的一个掩蔽的模型。这样的话,刺激驱动这块儿,整个动力学关系,就可以建立数理的关系。

概念驱动这块儿,就是人的动力系统的一部分。两可图,实际上是一个动力现象,为什么在那儿竞争,它的动力性就可以得到解释。

身心映射这一部分,心脏的动力学方程,心脏的运动通过植物神经和迷走神经控制电信号,通过丘脑里的一个机构往这儿发信号,在我们情绪模型里面,竖轴这个地方,代表能量。只要建立这个心理量和我们生理量之间对应性的关系,可以把这一套模型给做出来。所以,这里面关键性的模型,就是身心映射关系,这个是心脏泵能方程,这个是频率方程,这个方程一旦建立,就把身心映射这部分的动力性给建立了。

这个前面我讲的动力性,我再给大家讲讲社会动力的系统。那么这个坚持的路线图还是这样,外面的世界决定了我们的心。再去做的时候我们发现,我们的社会是一个客体,它是有结构的,每个人放在这个社会结构里面,我们承担社会的角色和功能。功能可以用集合论来进行表述,每个人的权利也可以用集合论来进行表述。有了这个客体之后,把每个个体放上去,人要去做各种各样的事件。有了刚才的事件结构式,这里所有的事件结构式的项可以用来计算,我们可以用社会属性来计算出来。我们要去重复这一项工作,对应的就会出现社会评价量,长期以来评价这一个属性的时候,它就会内化成你的个体的属性,每个人的个体属性之间会产生个体差异,也就是人格量。按照这样一个思路,我们会发现,前面第一个是事件的特征量,心理评价量,然后大五人格的第一个维度就出来了,尽责性的维度就出来了。

QQ图片20221125122135.png 

第二个呢,人和人之间放在社会角色中,他们会进行社会互动。这里面有两种关系,一个叫利益关系,一个是信息交流关系。信息交流作为一个公式来把它表述出来的话,仍然按事件结构式进行计算,它的社会属性是这六条,然后它对应的心理表述量,特征量。评价量,正好对应外向性。

 另外一个就是利益关系这一块儿,人和人之间社会交往时,人和人的利益关系,同样的思路,我们会发现,它得到的正好是和宜人性对在一起。

如果把人看作一个反馈的系统,我们作为自己的对面,看到自己自身,按照同样的思路,我们就可以得到神经质这个维度。

如果把人的知识系统作为一个集合,它的集合表示成这样,那么仍然按照事件结构式做成因果律的方式,然后它可以得到开放性的所有维度。

我们就可以看出,大五人格里为什么会有6条,它是事件结构式决定的。它为什么会有5条,是人放在社会结构里面的社会关系来决定的,所以5和6是必然。虽然它是从词汇学里面得出来的,大五人格模型就被数理化了

我们人的所有知识都是因果关系,根据对称律和因果律,我们会对外界世界进行归因,因果律有九条,刚好对应九型人格。所以,九型人格原来是在心理学之外的,现在它纳入到心理学里面,是归因性的九条

 7.png

九种社会归因属性与九型人格对比图

在这样的情况下,心理学的动力学方程就可以写出来了,P代表得是人和人之间的差异,A是人的评价量,所以驱动你做任何一个事件的时候,我们的动力学方程就可以用人格和评价量来表示。精神动力就开始出来了。

 8.png

精神动力方程

有了精神动力之后,在事件结构式里面还有两项mt和bt,这两项是什么?一个是内在动机,一个是行为动机,这两个拿出来,如果不等的话,这就是计策,这就是三十六计,就可以解释。有了这样的体系之后,人是受驱动动力和抑制动力叠加的结果,它们满足力的叠加原理。前面这一项是驱动力,满足Maslow model,这两项叠加在一起正好可以得到一个结果,Freud说的id, ego super-ego就可以解释出来的。我第一次把这个公式给推出来之后,我比所有人都理解Freud,他仅通过现象学观察就可以得到这样的一个结果,Freud的本我、自我、超我的解释是我们精神动力的一个推论。

由于人不断地要进行反馈和评价,人要对历史事件,当前事件,未来事件进行比对,所有的事件之间会有差异量,根据事件的差异量,对我们的行为进行调整,所以我们根据差异量的评价来驱动我们的行为,情绪模型有两个轴,横轴代表happy-negative,纵轴代表能量激发。我们有了评价量之后,就会决策。决策里面有态度,需要有能量,这就能够解释为什么情绪模型还有能量的维度。根据情绪模型二维的量,然后一一映射,驱动我们身体能量的激发,我们的身心映射就可以建立关系。在这种情况下,情绪是什么?情绪不是独立的。情绪的成分,一定和事件的结构的反馈有关系,经过推论就可以把情绪的成分推出来。情绪的所有的成分,就把rushion model, plutchik model,全部给纳入了进来。解释了为什么情绪会有这么多成分。

9.png

情绪过程模型。

改编自《数理心理学:人类动力学》(高闯,2022)

最后给大家做一个小结,到现在为止这几年的工作,心理学应该包含这样几条,第一个是事件结构律,由事件结构律,我们可以把物理学,生物学,社会学都收进来,它的统一的编码就是因果律。事件结构式也能解释为什么语言有这么多结构。神经不是编码,语言才是编码。有了编码之后,人类有了因果律之后,我们才清楚了人类的科学知识的编码规则。

 10.png

事件结构式

第二个叫认知对称律,它能解决可知论的哲学问题,人与动物的差异问题,人类和动物按照级别来分,是因为他们的对称度不一样,而不是它会不会制造工具。很多年之前,对称律进入到自然科学时,Einstein把对称律引入到自然科学,才有了相对论。我们现在来讲,是把诺特定律引入的社会科学,认知加工的对称性原理。

 11.png

认知对称性变换示意图

 12.png

认知对称律

第三个就是熵增原理,在对称过程中,我们的信息系统是怎样演化的,熵增原理能够回答这个问题。人在学习过程中,他做任何事情都是有成本的,熵易原理能够回答知识扩张的成本。人在做各种各样事情的时候,会有稳定的行为模式,他会有偏好,靠概念来驱动,所以有行为模式律。

 13.png

认知熵增方程

最后,我们在概念的驱动下,在人格特质的差异的驱动下,才有了人的行为。最后一个力学律来解决人类文化多样性,人的差异性和统一性就清楚了。心理学里面我现在能够理解的,这几个律就把心理学的一部分经络给串起来了,可以达到一个小的统合。

 QQ图片20221122115135.png

有了这个工具,我就干了这样一个工作,中国人能不能计算?中国人是否有文化模型?我把事件结构式往八卦里面一放,我发现八卦正好是事件结构式的图示化。在北京的时候,碰到几个研究周易的大师级的人物,他们跟我讲周易,我就顺着这个思路把周易给推了出来。中国人为什么喜欢算命,就可以理解了。第二,就把身心映射的动力学结构和五行放在一起的时候,一下子又把黄帝内经给推了出来,黄帝内经就变成了科学的一部分。推背书是从周易出来的,它是算国运的,这个我就不说了。中庸是什么呢?中庸就是八卦里面动力学的那个点。八卦讲人的结构化,把人的初始条件往里面放,道德经的有和无就解释了。在八卦里面放的是人与人的关系,人与物的关系,物与物的关系,所有的中国的文化的数理的根源就解释了。再来看中国人的文化模式,行为模式,这一套的数理性就全部清楚了。这一部分呢,我把它叫做数理文化学,MPOC,但这个书稿我还没起草。

 14.png

15.png

(引自高闯,2021,《数理心理学:心理空间几何学》P149)

第二,我又把它延伸到美学部分。心理和外在满足对称性,满足对称性的情况下,外面的所有的东西是有规则的,物理世界的客体是有规则的,这个规则叫做分形,我们把它转换到心理里面,就变成了这样一个结构。所以这种情况下,我们就把美学变成可以计算的结构,这部分我叫数理美学,这些结论就把数理美学纳入心理学的范畴,基本上美学也就通了。

 16.jpg

透视美学

最后,这个世界的统一应该有三个律,事件结构律,对称律和因果律,它们把所有的科学给统合起来,诺特定律建立在自然科学和社会科学的基础之上,Galileo,Newton,Einstein是自然科学的,Schiele,Fechner ,Freud,Chomsky,是放在社会科学的时间轴上的,Wundt的位置被抬得抬高了。所以,有了这些,我们才可以做整合工作。

15.png


更多内容请参见数理心理学理论成果《数理心理学:心理空间几何学》与《数理心理学:人类动力学》。

17.png

《数理心理学:心理空间几何学》

QQ图片20221122120702.jpg

《数理心理学:人类动力学》


参考文献:

高闯. (2021).数理心理学:心理空间几何学. 吉林长春:吉林大学出版社.

高闯. (2022).数理心理学:人类动力学. 吉林长春:吉林大学出版社.


 18.png

数理心理学qq群



https://blog.sciencenet.cn/blog-3478362-1365304.html

上一篇:数理心理学统一方程组
下一篇:数理心理学评论1:心理科学方法学在何处?
收藏 IP: 58.19.39.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2023-1-30 20:29

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部