計算科學

信息與計算科學

信息世界的發現是人類發展到目前階段最令人振奮和影響

深入的事件，無論對于日常生活亦或是學術研究，信息已經作為

一個主要的、基本的材料或因素在發揮著基礎性的作用。與證明、

真值、后承、算法等邏輯學傳統研究對象比起來，邏輯把信息概

念納入視野作為研究對象還是新近的事情。本世紀初，大量技術

和哲學的研究匯集形成了邏輯與信息哲學這個新興的領域。隨著

信息世界的發現，哲學和邏輯的主題、研究內容和方向已經發生

了信息轉向，圍繞信息展開學術研究激發和促進了思想的大發展

和對世界的新理解。

一、信息為邏輯提供洞見和新的理解

信息哲學近來得到很大發展，其元概念是信息。信息哲學在

探索交流是如何可能的問題時，發現了信息概念的哲學價值。有

哲學家把交流比作打網球，信息就是球。我們發現，交流主體必

然涉及不止一方，交流應該是至少兩個以上主體間的交流，說明

交流帶有社會性;交流過程必然涉及不止一個單向的過程，交流

應該是至少一個以上雙向的對話過程，說明交流帶有動態性;這

種動態性必然涉及主體信息狀態的不斷更新過程或主體信念系

統的修正過程，必然帶有主體心理的因素參與其中，因此交流又

應該具有心理性。我們可以說，信息哲學帶給現代邏輯的洞見至

少有主體間性的洞見、動態修正性的洞見、主體心理性的洞見和

邏輯真理的洞見。

(一)主體間性的洞見。

我們知道，信息世界發現后，交流成為哲學的基本問題。交

流應該是至少兩方的主體間的交流，信息在兩個以上主體間流動，

最終達到通過交流認識世界的目的。信息概念本質上涉及多個主

體，生活世界中的信息是具有社會性的，信息成為邏輯的研究對

象，必然為邏輯研究提供社會性洞見，從而為邏輯學發展開拓道

路。一個很好的例子是現代認知科學，認知科學主要研究主體的

認知機制與過程，認知科學有一個很重要的概念是主體間性，認

知科學發展也是有其邏輯支撐的，其中一種是認知邏輯，認知邏

輯在表達信息的抽象形式，刻畫信息流的動態過程中，就把認知

科學的主體間性很好地刻畫出來了，從而極大促進了認知科學的

認識和深化。信息的社會性洞見還為邏輯學的信息轉向提供了具

體的研究對象。我們認為，包括經典邏輯在內的傳統邏輯處理的

主要是單主體的邏輯，主要是刻畫系統內的推理過程，比較多個

主體的信息流動的處理，有很大局限性。多主體信息流的刻畫成

為邏輯學的挑戰性課題，多主體邏輯同時對于人類理解信息世界，

關照日常生活提供全新的理解。因此，刻畫多主體邏輯的理論意

義和實踐意義都很重大。邏輯學在把握社會性的過程中必將得到

極大的發展。

(二)動態修正性的洞見。

信息為邏輯提供的第二個洞見是動態修正性的洞見，主要體

現為將邏輯研究視野轉變到對主體動態活動的關注上來。范本特

姆把信息引入邏輯學，提出了新的邏輯學動態研究綱領:在邏輯

學研究中引入主體活動這個范疇，把主體的活動作為同邏輯命題

那樣加以同等對待。這樣，邏輯學就呈現出由靜態認知研究轉向

動態認知研究的新階段。我們看到，邏輯開始轉向對信息更新、

交流和主體間互動等新內容的探索和研究。邏輯不再滿足于以往

的抽象推理有效性的研究，不再滿足于那種邏輯形式的靜態的演

繹，不再滿足于從真到真的完美過渡，而是關注于實際生活中的

人或某個智能體等這樣的主體實際是如何在動態的思維的，關注

主體在有限信息環境中是如何根據信息流動來得到結論的整個

行動過程的，關注于立足主體行為與主體意圖、信念等的變化之

間的動態關系，關注于主體的行為的認知基礎和認知解釋。

比如當代動態認知邏輯研究人的會話過程的主要思路是結

合具體情景分析信息如何生成、研究認知中的推理過程、分析信

息的更新狀態、分析人的信念的修正，在這個思路中，涉及大量

語言學、認知科學和邏輯學知識，最終結果是建立會話過程的信

息結構模型，理清信息流動軌跡。也就是說，邏輯學動態性的重

要標志是把信息活動作為邏輯學研究的中心任務，邏輯的大量工

作都集中在對主體諸如言語行為、交流、觀察、學習和信念修正

等動態機制的研究上。這樣的研究既對語言結構分析意義重大，

也對主體的動態化過程認識、計算機信息處理以及人工智能研究

都具有重要的意義。

(三)主體心理性的洞見。

信息為邏輯提供的第三個洞見是主體心理性的洞見。我們知

道，邏輯學尤其是近代經典邏輯學是拒斥心理主義的。弗雷格曾

經為了給數學找到堅實的邏輯基礎斷然聲明:要把心理的東西與

邏輯的東西分開。的確，分析哲學拒斥了心理主義后的邏輯一掃

千年停滯的狀態，得到了革命性發展，最終形成了數理邏輯宏偉

大廈。然而，在宏偉中，數理邏輯走向了一種抽象的、符號的困

境，遠離生活世界，遠離人，某種程度上成為少數專門家的技術

展示。數理邏輯的另外一面是忽視了主體的能動性和信息的欠缺

性，隱含著諸如將人類思維引入歧途等這樣的隱患。

范本特姆認為這是一種“系統禁錮”，由于遠離人的生活實踐，

符號化抽象化的數理邏輯形式系統作為形式科學的固有的邏輯

觀念的狹隘性所導致的空洞性，這對于邏輯學發展和對于人的發

展來說是無益的。然而怎樣化解這種有用的空洞性呢?按照信息

的洞見，邏輯應該重返生活世界，關照日常對話，關照日常交流。

這里要首先考察信息更新的機制，信息哲學定義信息是主體的信

息，信息在交流過程中是完成更新，新的信息狀態構成主體的新

的信念以達到交流的目的，而形成新信念的過程是主體結合原有

信念與新信息進行綜合處理的過程，即新信念=舊信念+新信息。

從這個過程中，我們看到，邏輯在刻畫和表達這樣的信念更

新過程中，是不能不考慮主體的心理因素的，所考察的這部分心

理因素不同于弗雷格所拒斥的心理主義，而是合理的心理因素，

通過引入對主體心理因素的合理考慮，邏輯就能夠很完善地刻畫

人的信念修正過程了。這樣，通過承認人這樣的主體在實際上是

如何推理的，并且引入認知心理學的東西使得邏輯得以很好刻畫

主體推理模型，就會使邏輯學研究別開生面。

(四)對邏輯真理的洞見。

社會性洞見通過使邏輯改變單主體格局而轉向多主體格局，

為邏輯學拓展了研究領域。動態性洞見通過使邏輯改變靜態的觀

點而轉向動態的修正的觀點，為邏輯學啟發了研究視野。而心理

性洞見通過使經典邏輯改變對心理主義的拒斥而轉向接受合理

的心理因素的介入，為邏輯學增加了新的研究方法與研究視角。

信息的引入對于邏輯學發展的洞見還應該有很多，有待繼續探討

研究。但是僅就這些洞見就已經足以引起邏輯學的信息轉向了。

那么，這里還有一個根本性的問題，那就是怎么看待邏輯學

的核心基礎—邏輯真理。信息對于邏輯真理的影響又是什么呢?

如果能夠清晰地用信息的觀點重新定義邏輯真理，那么信息對于

邏輯的作用與影響將是革命性的，這應該是信息對于邏輯的最大

的洞見。有邏輯學者對邏輯真理進行系統總結認為，經典邏輯中

用到的邏輯真理類型有:前提(或命題真、推理真、指派賦偷真、

形式真與系統真。

這些邏輯真理的類型分別從知識信念角度、從前提到結論的

保真角度、從符號經濟學角度、從形式公式抽象性和形式系統一

致性角度系統總結了經典邏輯邏輯真理的本質。然而，經典邏輯

真理概念基本特征是單主體性的、靜態性的和抽象形式的，完全

與其所服務的經典邏輯概念相一致。而信息視角下，也就是邏輯

學開始面向社會性、動態性和心理性時，邏輯真理概念也將不容

置疑地發生信息轉向，社會性的、動態性的和心理性的因素應該

得到深入思考和探究。邏輯真理必須認真面對日常生活，面對生

活世界。在信息對于邏輯真理概念的洞見里，邏輯學要依據主體

掌握的信息為根據來規定真，即新的邏輯信息真的邏輯真理觀，

應該得到高度關注。

二、邏輯為信息提供形式分析工具

在分析哲學家看來，日常語言是混亂的并且到處存在誤用，

哲學的任務歸根到底就是清理語言的混亂與誤用，清除一切形而

上學，給科學奠定一個嚴謹穩固的基礎。信息世界的邏輯就是要

通過理解日常語言與生活世界進而把握世界。

(一)信息世界需要邏輯分析。

傳統哲學認為邏輯是對推理的系統研究，是通過闡明或“開

啟”隱含在給定前提中的信息得到新結論的一種方法。這意思就

是說，比如一個典型命題推理“從AVB,A得到B”的結論B道出了

更多滿足這兩個前提的情況的信息。但生活世界的邏輯推理應該

被看作是信息處理。按照這種理解，一些信息處理就是邏輯推理。

邏輯是一種很好的形式化分析工具，第一邏輯可以很好地去表達

信息處理的任務，去刻畫信息處理的過程。而這些被表達的信息

處理和過程在傳統上是不被看作是邏輯研究的范圍的。邏輯在這

里的作用主要有兩個，一個是對信息處理任務的描述和解釋，另

一個是為邏輯模型的輸入輸出裝配提供適合的邏輯語言。

信息的邏輯研究揭示和探討了信息概念的許多非常基礎性

的定性的方面，正在慢慢成為哲學反思社會的利器。有學者提出

三種不同角度的信息的定義，分別是基于范圍的信息定義、基于

聯系的信息定義、基于編碼的信息定義，分別從不同角度強調了

信息的定性規定。邏輯在對信息的刻畫和對信息處理的表達方面

提供了徹底的形式化工具，促進了對信息和信息處理概念的把握

和理解。

(二)邏輯分析成為把握信息世界的基本工具。

基于范圍一主體和信息更新的形式表征與處理。邏輯學對基

于范圍的信息定義的核心直覺理解是一個信息狀態或許可以被

某一時刻可接受信息相一致的主體狀態的配置或狀態概率的范

圍所定義。獲取新的信息與縮小這個范圍相一致，這樣就減少了

事態的實際配置的不確定性。在這種理解下，對于認知模態邏輯

的可能世界語義學配置的證明足夠支撐信息的各種不同語義的

研究。基于范圍的信息定義的邏輯的一個鮮明的例子就是信息更

新，由于不同主體相互間的交流，信息在主體間的社會性配置不

斷地發生與更新，而這種信息更新與不同的認知行為相伴隨行。

基于聯系—情景語境和通道理論的形式分析。邏輯學對于基

于聯系的信息定義的核心直覺理解是針對與信息流的刻畫，信息

流概念與結構化系統相聯系，結構化系統內部各部分有著系統性

的聯結，邏輯在這個基礎背景中刻畫信息流的邏輯狀態改變。例

如，樹木年輪的數量能夠告訴我們關于樹木年齡的信息，并且樹

木年輪表述著樹木經歷的從過去走到現在的自然界事件如旱澇

雨雪等是如何演進的信息。邏輯學對基于聯系的信息的形式化刻

畫包括結構化信息環境下信息關于情景語境、通道理論等內容。

基于編碼—相關邏輯線性邏輯的形式處理。邏輯學對于基于

編碼的信息定義的核心直覺是信息片段(信息的編碼)或者信息計

算與推理過程的語法性結構的形式化描述。對信息片段(信息的

編碼)或者信息計算與推理過程的形式化研究的一個重要的自然

的邏輯裝置就是證明理論。邏輯學家近來對一些子結構邏輯，尤

其是相關邏輯和一些線性邏輯的研究，就是對基于編碼信息概念

的相關方面的邏輯形式分析。

(三)對信息概念的形式化處理。

邏輯學對于基于范圍、基于聯系和基于編碼這三種信息定義

的形式化分析處理與概念理解并不是互不相容的，三種信息定義

立場之間是可化約并且彼此之間是可以互相轉化的。以多部分組

成的結構化信息系統為例。首先，系統內各部分間的聯系自然地

允許基于聯系的信息定義信息流的存在;第二，既然某部分接受

的局部信息要一致于系統整體狀態的某個概率范圍，那么各部分

自然存在范圍上的邏輯分布概率;最后，系統各部分組合的、類語

法的、證明理論的信息將會針對整個結構化系統而被以不同方式

進行編碼化表達。這樣，基于聯系的信息流就成為了一種組合系

統。在這個系統中，適應特殊的相關邏輯的解釋，局部信息狀態

以類語法的方式得以組合。邏輯學還能夠清晰地給信息建模過程

增加新的結構化編碼，給結構化系統各部分或局部安置演繹計算，

達到對信息定義三種立場形式化關系處理。

三、信息與邏輯的辯證統一

人類的生活方式、工作方式，甚至生產方式由于信息的介入

正在或已經發生深刻變化，而對信息以及關于信息的邏輯的思想

上或者哲學上的反思從上世紀40年代開始，也慢慢地在進行著。

(一)信息世界是哲學反思的基礎。

從現象層面觀察，現在的世界與傳統的世界是大大的不同了。

以計算機器及理論發展和以計算機科學與技術為代表的現代科

技的繁榮，尤其是通信和網絡技術的應用不斷深化，其結果是根

本性地改變了人類生活方式、生存方式，直至人類的思考方式，

在這樣的革命式的變化中，信息作為其中基本的對象和因素，其

作用力和影響力被迅速地凸顯，成為人類世界經常的基本的話題。

信息是一切的根據。因此，許多哲學家、邏輯學家紛紛在他們的

文章中向大眾啟示新的關于信息的哲學。我們面臨的世界已經發

生了根本性的變化，我們的世界已經變成了一個新的世界—信息

世界。

(二)信息轉向化解邏輯發展的危機。

從哲學上看，信息世界的世界觀變化是帶有根本性，這種根

本性的變化使邏輯學面臨了或面臨著一種轉向—信息轉向。現代

邏輯的信息轉向，即邏輯研究焦點逐步轉向對于信息流與人際交

流的研究，這遠遠超出了邏輯學的傳統論域推理與意義。這使得

邏輯成為了多學科學術舞臺的中心活躍者，并在實踐中產生新的

影響，而對邏輯與信息哲學關系的認識是這種影響的一個重要方

面。從信息或信息哲學的角度重新理解邏輯的概念，類似維特根

斯坦的《邏輯哲學論》，是否有基于信息本體論世界觀的新的《邏

輯哲學論》呢?在沒有形成理論之前，這只是一種直覺上的理解

和推測，然而不是沒有價值。面對信息世界，邏輯發展到現代邏

輯純粹的數學推理、符號化和抽象系統的方式遇到了極大的危機，

像亞里士多德經典邏輯那樣統一的邏輯沒有了，人們看到的是不

同邏輯預設下的哲學邏輯和形式系統。盡管在應用上，不同的邏

輯和系統給人們帶來了利益，但是邏輯所呈現出多元化、碎片式

狀態不能不說是一種邏輯的危機。

如何克服種種危機呢?有沒有一個統一的核心概念完成邏輯

的統一呢?值得注意的是，近年的國外文獻中也出現了一些可貴

的證據和痕跡，那就是邏輯學正在與信息發生著越來越多的碰撞，

邏輯學論文中，信息這個詞匯的出現率正在逐步提高。信息的概

念作為邏輯學大家庭中的新的一員，正在與邏輯發生密集碰撞，

而在這個過程中，邏輯發現了“新大陸”，而信息得到“新澄清”。邏

輯與信息在哲學上發生著關系性的概念革命。這種概念關系視角

必然引發如下問題:信息能給邏輯帶來什么?邏輯能把握信息的概

念嗎?信息怎樣改造邏輯?信息能給邏輯以真和意義嗎?有基于新

邏輯的統一的信息哲學理論嗎?

(三)邏輯變革促進信息哲學的形成。

邏輯是認識世界的最為精確和基本的工具。離開邏輯，我們

對于世界的把握就是失據的。邏輯對于那種理解和認識的目標是

局部修正就可以了，還是說需要大大改變和發展滯后的狀況，以

一種新的理論形態來解析世界呢?我們有很多的問題。但是我想，

邏輯自身是無法回答這些問題的。我們的方向應該是在哲學的高

度重新審視邏輯，就像維特根斯坦那樣，為世界發現新的邏輯學。

從上面對于信息與邏輯兩方面在概念上的互動，使得我們可以以

新的角度重新認識信息與邏輯，這要從兩方面來講。一方面，從

邏輯學自身發展面臨危機的角度來講，經典數理邏輯那種靜態的、

單調的、抽象的方式已經不能很好解釋和解決生活世界的問題，

邏輯學發展變革在謀求新的契機。另一方面，從信息作為新的思

維方式角度來講，信息概念紛繁復雜，可以講是使用最為頻繁、

作用最為重要卻在概念上理論上研究最少的事物，信息的基本性

使得哲學家甚至將其視為繼存在、知識、意義等哲學基本概念之

后的又一個本體性的概念，以信息概念為核心，形成了信息哲學，

而關于信息哲學的討論和研究則無論從國內還是國外都方興未

艾。這些討論和研究的目標都指向為人類再次建立新的統一的

“第一哲學”。

目前看來，雖然這樣的目標宏大而遙遠，但人們朝此目標努

力邁進的步伐早已開始。信息哲學的研究極大開拓了人類思想新

境界，從信息新視角重新認識邏輯，為邏輯學最終克服邏輯危機，

完成邏輯變革提供了一個可以選擇的路徑。同時，新的信息邏輯

也為信息哲學克服諸多阻礙成為第一哲學提供了一個足以依靠

的基本方法與工具。