[论文解读] Contextual emergence of intentionality

Peter beim Graben|arXiv (Cornell University)|Apr 2, 2014

Embodied and Extended Cognition参考文献 24被引用 3

一句话总结

本文表明，意向性在物理系统的层级结构中通过上下文语境而涌现，以磁性表面游动体为案例研究。通过将戴内特的意向立场应用于自组织的耗散系统，作者表明，只有在满足由特定上下文条件所施加的稳定性约束时，高层级的理性行为与真实信念才会出现，揭示了基于热力学与对称性的非还原性、观察者依赖的意向性涌现机制。

ABSTRACT

By means of an intriguing physical example, magnetic surface swimmers, that can be described in terms of Dennett's intentional stance, I reconstruct a hierarchy of necessary and sufficient conditions for the applicability of the intentional strategy. It turns out that the different levels of the intentional hierarchy are contextually emergent from their respective subjacent levels by imposing stability constraints upon them. At the lowest level of the hierarchy, phenomenal physical laws emerge for the coarse-grained description of open, nonlinear, and dissipative nonequilibrium systems in critical states. One level higher, dynamic patterns, such as, e.g., magnetic surface swimmers, are contextually emergent as they are invariant under certain symmetry operations. Again one level up, these patterns behave apparently rational by selecting optimal pathways for the dissipation of energy that is delivered by external gradients. This is in accordance with the restated Second Law of thermodynamics as a stability criterion. At the highest level, true believers are intentional systems that are stable under exchanging their observation conditions.

研究动机与目标

• 探究意向性如何在物理系统中出现，而无需还原为基本物理定律。
• 通过分析一个具体的物理系统——磁性表面游动体——来解决意向性的观察者依赖性问题。
• 证明只有在通过上下文约束施加足够稳定性条件时，高层级的意向性行为才会出现。
• 通过表明现象学定律与动态模式是上下文涌现的，将戴内特的意向立场与物理实在论调和。
• 确立真正信念者——在观察者互换下保持稳定的系统——代表意向性在上下文中涌现的最高层次。

提出的方法

• 将磁性表面游动体分析为一种表现出自组织、自组装与在外磁场作用下动态运动的物理系统。
• 应用戴内特的意向立场，将游动体的行为描述为具有信念与欲望，尽管其受经典物理定律支配。
• 重构一个四层次结构：(1) 在临界、开放、非线性、耗散系统中出现的现象学物理定律；(2) 在对称操作下不变的动态模式（如蛇形游动体）；(3) 为能量耗散而进行的理性路径选择；(4) 在观察者互换下稳定的真正信念者。
• 运用上下文涌现理论（Bishop 与 Atmanspacher）表明，高层级属性无法还原为低层级属性，但依赖于施加稳定性的偶然上下文。
• 将重述的热力学第二定律作为模式层级上理性行为的稳定性标准。
• 运用对称性与不变性原理来定义各层级的稳定性，尤其在观察者互换与意向性相互指认方面。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不将意向性还原为基本物理定律的前提下，将其归因于磁性表面游动体等物理系统？
• RQ2 系统必须满足何种条件，才能在戴内特的意义上被认定为真正信念者，即在观察者互换下保持稳定？
• RQ3 物理定律与动态模式如何以非推导方式、而是通过上下文方式涌现，而非源自低层级定律？
• RQ4 即使观察者理解其底层物理机制，意向立场如何仍保持操作上的有效性？
• RQ5 对称性操作与稳定性约束在非平衡系统中理性行为的涌现过程中起何种作用？

主要发现

• 现象学物理定律——如热力学与流体力学定律——在临界状态下的开放、非线性、耗散系统的粗粒度描述中上下文性涌现。
• 如磁性表面游动体等动态模式是上下文性涌现的，因为它们在特定对称操作下保持不变，从而确保其稳定性。
• 这些游动体通过选择最优能量耗散路径表现出理性行为，与重述的热力学第二定律作为稳定性标准一致。
• 真正信念者——能够相互、互惠地指认意向性的系统——是意向性上下文涌现的最高层次，其稳定性依赖于观察者互换，并要求意向指认中的反思性与对称性。
• 意向立场在实践上依然有效且具有客观意义，不是因为缺乏物理理解，而是因为观察者施加的上下文约束稳定了高层级属性。
• 意向性无法还原为基本物理；相反，它通过上下文施加的稳定性条件非还原性地涌现，从而在实践中展示了上下文涌现。