王志伟的论文人类大脑的高阶逻辑思维(时空逻辑)本体元模型.pdf

1 人类大脑的高阶逻辑思维 时空逻辑 人类大脑的高阶逻辑思维 时空逻辑 本体本体元元模型模型 思维可以建构 思维可以建构 未来可以预知未来可以预知 不管我们喜欢与否 世界都在变化 不管我们喜欢与否 世界都在变化 美国思想家 爱默生 引言引言 关键词 时空逻辑 关键词 时空逻辑 元模型 元模型 思维因子 思维因子 嵌套 嵌套 循环 循环 跃迁跃迁 动态动态 量量子子 翻开人类思想史长卷 人的自我意识的逻辑思维的进化是清晰且 有迹可寻的 从古至今 它经历了一条螺旋上升的思想之路 从早期 的东方哲人老子 庄子 西方哲人苏格拉底 柏拉图和亚里士多德 到近代的康德 黑格尔 奥古斯都 孔德 伯特兰 罗素 路德维 希 维特根斯坦等哲学家 其哲学思维模式是从人的意识活动的朴素 逻辑到形式逻辑再至辩证逻辑 换一个视角来看 人类社会的递进发展就是在睿智卓越的各领域 思想家的引领之下波浪式的向未来行进的 在人类自然科学发展史上 诞生了笛卡儿 牛顿 莱布尼茨 伽利略 伽利雷 欧拉 黎曼 拉 普拉斯 门捷列夫 爱因斯坦 玻尔 霍金 钱学森 根里奇 阿奇 舒勒 爱德华 维顿和普利高津等众多科学思想家 其科学思维目的 是从对自然界变化规律的无知到已知 再从已知到认知 不幸的是 人类社会进入到二十一世纪 一个信息与网络交织的 世界 科学与思维 行与知 的发展已明显出现了失衡 人的现有的 思维模式还没能整体的提升至更高的一个层次 也就是说 在人现有 的逻辑思维层面指导下进行社会的科学管理与自然的科学探索是力 不从心的 仅仅是依靠数学建模层面的探索是有其盲目性和局限性的 2 数学研究的基本支撑就是逻辑思维以及与之关联的因果关系与继 承关系 解决途径 建构更高层面的逻辑思维模式 时空逻辑 TemporalTemporal Spatial Logic TSL Spatial Logic TSL 这是本文的主旨 由此 协助达成 科学思维的终极目的 从认知导出预知 本文不是关于逻辑语义 命题 谓词 层面的数理探讨 也不是 有关逻辑内涵与外延的形式语言论证 也不是非经典逻辑中的量子逻 辑的阐述 本人也无意就哈克的 变异逻辑 和 逻辑哲学 中的观 点 进行学术性的分析 同样的 本文也不是关于时空逻辑自身结构 的数理分析 简而言之 就是说不是为了逻辑而逻辑 而是从如何更 深入地认知人的战略性思维 360 度 及风险思维活动的角度去阐述 的 以认知论的思路来描述本文的观点 也许可以将之称为 事件驱 动 式的视角 时空逻辑的逻辑特征与古印度佛教理论中的因明三支论式的逻辑 特征有类似之处 它们都遵循前提到结论的推理是一个经验确证过程 不存在公理 结论并非从前提必然得出 而是或然的 具有一定的概 率值 同时 彼此之间的推论关系不具有保真性及演绎有效性 但具 有一定程度的因果必然性及继承性 3 第一章第一章 可视可视概念模型概念模型 什么是时空逻辑 什么是时空逻辑 拿一个苹果和梨来比喻 朴素逻辑思维 这是一个苹果和一个梨 形式逻辑思维 苹果和梨都是水果的一个品种 辩证逻辑思维 苹果和梨可以嫁接出一个新的水果品种 苹果梨 时空逻辑思维 苹果和梨可搅拌成汁 做成水果冻或是混合其他作料 及烹饪方式做成各式各样的糕点 在黑格尔的 小逻辑 中 辩证逻辑被描述为包含质 量 尺度 的思维理念 它是人的感性 知性和理性的融合 核心是对立统一模 式 参照黑格尔的定义 时空逻辑在质 量 尺度的基础上又增加了 一个 维度 同时 在感性 知性和理性的范畴里增添了一个 空 性 核心是嵌套跃迁模式 大脑的潜意识规则大脑的潜意识规则 思维是人面向主客观对象时 大脑意识所使用的知觉语言 早在 上个世纪初 德国的格式塔心理学家就已经发现了人的大脑的意识知 觉规则 它被分为接近性 相似性 连通性 连续性和封闭性 非常 有趣的是 也许只是个巧合 接近性 相似性和连通性 反映在逻 辑思维层面就是朴素逻辑与形式逻辑思维 连续性和封闭性 反映 的是辩证逻辑思维 今天来看 在此之上 还应有一个规则 三维 性 这个 三维性 反映的就是时空逻辑思维 进一步讲 这里所讲的 规则 是意识思维层面的规则 有别于 4 乔姆斯基所提的语言学中的 规则机制 的深层结构 表层结构 意 识思维层面的规则是语言与行为规则的规则 我认为 语法学家探索语言规则的机制结构 哲学家探索语言规 则的哲学内涵 逻辑学家探索的则是语言规则之下的逻辑关系模态 但在面对错综多元的现实社会以及复杂多变的自然世界的今天 已有 的自然科学与社会科学学科已不能满足日益膨胀的人类生存的需要 尤其是在大脑科学探索领域 现在是时候建立一个研究人的大脑的超 前意识思维模式的新的复合型学科 智能学 它应融合所有已存在的 有关社会科学学科与自然科学学科的研究方法论 并基于此建立起 智能学 的嵌套式研究范式 它关心的不是思维是什么的命题 而 是思维的活动形态 它的研究目标是领域科学思维的建构模式以及领 域科学思维与认知行为的匹配模式 它关注的是领域科学思维的模态 与跃迁路径 本文就权作是为未来 智能学 学科教科书所预先写作 好的序言吧 时空逻辑基本概念时空逻辑基本概念 简单地讲 形式逻辑是说什么不重要 怎样说才重要 辩证逻辑 是怎样说重要 说什么更重要 时空逻辑则是在这两者的基础上更为 看重什么时态时说 什么场景中说 时空逻辑的两个增加特性是空间 和时间 范本特姆在 时态逻辑和时间 一文中提到 当代哲学逻辑具有 两个主要方面 一个指向于语言哲学 另一个指向科学哲学 有关时 间的主题同时出现在两者的传统中 我们希望 这样的两个传统 5 将可以在一个综合的时间逻辑中得到整合和交融 笔者认为 时空逻 辑 就是这样的一个 综合的时间逻辑 它的认知基础是量子物理的 发现 换句话讲 就如同微观客体的波粒二象性 以波动方式传播运 动 以粒子方式和物质相互作用 时空逻辑的时间性就是波动方式 空间性就是粒子方式 下面的图示 拓扑橡皮圈 简单地揭示了人的思维逻辑的发展历 程 如果从分子生物学的角度观察以上的几何形态 你会惊奇的发现 形式逻辑的几何概念图形 上图 与人类的染色单体的变化周期波函 数非常吻合 辩证逻辑的几何概念图形 上图 与染色体组的变化周 期波函数吻合 由此 是否可以推论 时空逻辑的几何概念图形与人 类基因组 等位与非等位基因相互作用 的变化周期波函数相吻合 有 待证实 从这一点进行比较推理研究 也许可以找到人类与灵长类 及其他哺乳类动物在大脑基因结构 智力结构 上的本质差异原因 即基因之间相互关系与基因组逻辑结构的异同 换句话讲 猿猴永远也变不成人 即便给予人一样的学习教育环 境 它的逻辑思维形态只是在朴素逻辑的层面而已 由于物种的差异 它们的思维是上升不到形式 辩证乃至时空逻辑的形态层面 人类 6 或者是远古时经历了大脑神经元组基因突变的产物 或者是外星人拿 类人猿做的试验品 而不是达尔文的进化论的演变结果 人类大脑的时空逻辑的活动过程 我们称之为 时空逻辑思维 四十多年前 美国的 尼姆计划 给出的结论是 猩猩在 5 岁前 能够培养出基本的认知 手势沟通 能力 5 岁以后则无法再深入下 去 其实已经很能说明问题 也就是说 猩猩这个动物类种 虽然在 基因组的匹配方面与人类近似 但与人类大脑思维认知的 生理 结 构组织会有根本的差异 假设 类人猿的大脑思维认知的生理结构 组不是网络状的 而是简单的二分叉或三分叉的树状结构 顺带提一下 美国新启动的 脑计划 应该在对人的意识研究方 面 加入思维逻辑认知层次的神经元组的形态的研究 或许由此可揭 示出 天才 之所以成为 天才 的内在原因 尼斯贝教授在 开启 智慧 其实你我都可以更聪明 一书中用案例的方式说明人的智力经 过后天的学习教育是可以改善提高 从1947 年到2002 年这段时期智 商分数平均提高了 18 分 并以此说明每个人都有变聪明的内在特 质 我相信这是客观的分析统计结果 但这并不足以说明人的大脑的 思维结构都是同样的融通的 反而 给出了证据 说明在相同的学习 教育环境下 出现的少数的 天才 类的学生 绝不是因为相同的学 习教育环境所造就 而是思维结构的融通性差异 心理学里所提到的 晶体智力 其实 其本质上就是思维的动态结构 在分子生物学 中 对应的是 指数生长期 思维结构的融通性的内涵就是时空逻辑思维 它具体是体现在读 7 书思考的提炼能力方面 优秀的学生并不是简单的智商较其他人高或 是更用功 很多的案例证明 天才 学生恰恰是不用功学习的 而 是直觉的运用了时空逻辑思维模式进行了知识的吸纳与整合 因此 现行的教育体制应围绕着 以人为本 的原则 侧重培养学生的综合 提炼能力 换句话讲 应该更多的是教授给学生 中学生以上 如何 使用一个 思维工具 而不仅仅是点拨方式方法与提供答案 基于我的观点 时空逻辑思维模式 2 3 4 6 详解在后面 可 以很好的帮助解决成年人在工作之余的书籍阅读 探究与哲理类 的 选择 甄别 困难症 当你懂得了运用 时空逻辑思维 这个工具 任何一本书 在 5 分钟之内 你就可以明了该书的思想架构与主旨 以及它有没有值得你去买的价值所在 在理查德 勒纳的 人类发展的概念与理论 一书中 涉及了人类 发展的情境性或生态性变化之间的模态 也即人类的心理有机交互作 用模式 同时 围绕心理发展的核心点和概念框架进行了详实的描述 但如果从本文的时空逻辑思维概念的角度来看 很显然 该书的理论 支点还是在静态的 框架 范畴之内 缺乏动态的 时空结构 概念 交互作用模型 换句话讲 它还只是关注在了人的心理是如何认知 的 而非人的思维是如何建构的 预期思维 模式 世界在变化 人类在发展 现在是时候关注人的高阶的意识思维动态模型的建构了 Cattell 1966 所提出的归纳 假设 演绎方法 可以说是具有时空 逻辑思维的科学思维雏形 回到本文的主题 一般意义上 逻辑思维包含有形式 内容 语 8 用和语义四个要素 但在时空逻辑思维范畴里 还有两个新增的要素 语境和语态 语境是面向空间的 语态是面向时间的 在狭义的时空范畴里 必然是存在模型的建构 由此 我们可以 自然地导出时空逻辑思维范畴中也必然有模型的概念 形式逻辑与辨 证逻辑思维具有规范 严谨和互补 重叠和对称的特点 但并不存在 模型建构的必要性 曼纽尔 卡斯特的 信息时代三部曲 经济 社 会与文化一书的思想可用在这里做个类比 时空逻辑的几何模型就是 思维的信息与网络模型的交互模态 其中 信息模型是面向时间的 也即 信息语态 是流变的 网络模型是面向空间的 也即 网络 语境 是嵌套的 信息模型是事件的 度量 尺 网络模型是事件 的 向量 场 两者的交互点就产生了 事件态 如同量子理论里 阐述的 量子态 模式 场 的数学模式计算需要用到复变函数论 的欧拉公式 e i 1 0 时空逻辑的 信息 网络 参考模型 静态 流变 动态 嵌套 三维 螺旋图 正反圆锥图 9 金字塔 信息模型 陀螺 网络模型 哑铃 信息 网络模型 上图模型的三角形及三个圆圈符号是从静态和动态的角度表 示逻辑思维的三个基本度量 向量 时间 空间 强弱力度 模型 虚线方框符号表示逻辑思维的四象型 扩散型 收缩型 跳跃型 或 然型 与八个动力特性 嵌套 跃迁 分布式 波动性 循环 回落 发散式 稳定性 正方体的六方面表示事件的正极负极 对立统一 确定未定 量变质变 分浑交替和渐变突变的发展模式 同时也代表 着逻辑思维的六要素 对称 叠加 因果 递进 继承 随机 同时 时空逻辑的模型中还内含有五个动态交融的元素 能量 感知 频率 速度和平衡 事件的每个发展阶段就是哑铃模型的不同时间点的不同 角度的曲切面 概率幅 横切面表示事件的静态特性 竖切面表示 事件的动态特性 连续的竖切面就组成了事件未来发展的完整面貌轨 迹 就如同超高清电影的每秒连续48 帧的画面播放 下图是时空逻辑思维的可视可视概念模型概念模型 10 静态 四象俯视图 动态 五元俯视图 顺带说一下 单从以往的哲学家对逻辑思维自身的理解角度来看 时空逻辑思维也是一个嵌套式的由低至高的循环式认知结果 朴素逻 辑 形式逻辑 辩证逻辑 时空逻辑 如果用逻辑符号来描述的话 可有如下的概念表示法 推导过程 省略 11 第二章第二章 本体本体元模型元模型 我们将逻辑思维的本体结构称为逻辑元模型 它是人的思想理论 范式的思考元模型 在经典的逻辑学中 从语义角度可将逻辑定义为 一阶逻辑与二阶逻辑 本质上 它是表达了概念之间的关系性 在时 空逻辑思维的范畴中 我们可以用 高阶逻辑 的方式来定义之 引 申来说就是 三元及多元 关系 嵌套及交互关系 下图是时空逻 辑思维的概念本体图 本体的时空逻辑内涵 从模型角度讲 时空逻辑思维元模型它包括元概念 元功能 元 关系 元推理与元结构模型 见下图 在思维元模型的基础上可导 出现实社会领域研究的应用元模型或数学模型 时空逻辑的本体层次 12 下面对时空逻辑思维的元模型元模型中的子元模型做分别的描述 1 元概念模型 为了模型描述的清晰性需要 我们有必要在此引入 思维因子 这样的概念表达式 后面有详解 在下面的元概念模型图中 思维 因子 存在于概念层与逻辑层之中 概念层中的 思维因子 是无序 的 且是不活跃的 能量低的 稳定的 逻辑层中的 思维因子 是有序的 且是活跃的 能量高的 互动的 时空逻辑思维 概念层 到逻辑层的转变是一种元能量的跃迁 也即量子化的一个过程 2 元功能模型 从模型的功能角度来说 下图 时空逻辑思维的元功能主要体现 在它的形态与能量两个层面 在形态方面 思维因子 具有单形 复合性和聚合形三重度量 从本质上来讲 不同的形态表示了思维功 能的复杂性程度的差异 形态越复杂 思维功能性越高 反之 则低 在能量方面 思维因子 具有跃迁 转换和获取三重能力 这三种 能力越强 思维功能就越融通 13 前面所提到的时空逻辑思维的四象型 扩散型 收缩型 跳跃型 随机型与八个特征 嵌套 跳跃 分布式 波动性 循环 回落 发 散式 稳定性 其本质就是整体 思维因子 群组的时空功能表现 分子生物学中有关自由能的阐述与解析 也许能够帮助我们观察 到思维因子的能量活动模态 3 元关系模型 时空逻辑思维的元关系形态可以借用核酸的分子结构及 C70 的分 子结构来表示 见下图 从分子生物学角度来看 本质上它们具有 完全的一致性 每个圆圈代表一个 思维因子 群 它分别与邻边的 思维因子 群有关联关系 左下图的树状立体关系模型有些类似多 重嵌套的有小至大的礼品方盒 思维格 它包括了元关系属性中 的继承关系 右下图的由关联六边形组成的圆球模型有些类似俄罗斯 娃玩具 它既包含了嵌套关系 且又是具有曲面网状式的因果关系 同时 拓扑的对称网结构也使得 思维因子 群的随机组合态成为可 能 两者的融合就形成了时空逻辑思维的元关系状态 也可称为元网 络 在这里 可借用分子生物学中的 环状结构域 连接子 的 14 概念来描述它的节点状态以及协同调节作用 包容了上面提到的时 空逻辑思维的六个对称层面 正极负极 对立统一 确定未定 量变 质变 分浑交替和渐变突变的发展模式 4 元推理模型 从神经生理学的角度看 时空逻辑思维的推理过程就是大脑分布 式神经元信息相互对应和解析的过程 它与现代的信息网络通讯机制 很相似 其本质是一种生物电脉冲频率的编码与解码模式 同时 生 物电脉冲频率自身也具有类似曼彻斯特编码式的校验功能 所谓 静 态 指的是人的大脑的学习认知模式 元知识的存储是 多对多 的对应关系 同时也含有元知识的叠加 即继承模式 动态 指的 是人的大脑的分析预判模式 它含有一定程度上的因果关系 同时也 含有多样的时空交互关系 相嵌 相交 相对 相分 也即上面所 提到的时空逻辑的或然性特征 总结的讲 学习模式是思维因子群组 能量获取 充实 的过程 分析模式是思维因子群组能量跃迁 精 炼 的过程 其形态类似分子生物学中的 有丝分裂纺锤体 静态 映射继承机制 15 动态 循环条件机制 在此 我有一个假说 人大脑中的六个智力功能区域内的神经 元组是具有对称的神经元网络层次结构 其组织模态是2 的 n 次方 每个区域中相对于均衡重叠的神经元层次结构上的差异是一个人的 相应先天智能高低的本源 中国的王德堃教授通过二十多年的脑成像技术研究 不仅验证了 人类思维意识活动的动力学特征是可以用物理学方式表述的 同时她 依据混沌理论 将采集的脑电自发信号经过计算机处理转化为了直观 的拓扑几何图形 经典 复合 边缘 其它四类 这样 心理学工 作者就可以通过对图形的判别 直观的解读人的脑区优势与潜能 智 力特征 个性特征 情绪特征和思维特征等 该脑象图仪器已经在中 国的教育 医学 心理学 竞技体育等领域有了普及的应用 这是中 国科学家在人类大脑领域实证研究方面的贡献 当然 对于人的逻辑 16 思维模式的动力学特征的拓扑结构的认知 脑象图技术还没能做到可 视化的展示 但有理由相信 它不会是很遥远的事 也许X 射线晶体 学技术能在此一展身手 而且 它的研究所需依托的理论也很清晰 就是量子力学与 生物能学 以现实中的智力游戏为例 它很好的体现了人的思维模式 魔方 汉诺塔 七巧板 以及今天还可接触到的中国九连环及中国的围棋 这些都可以算做是具有典型时空思维特征的代表 从逻辑思维角度 智力游戏 包括棋牌类 可大致分为侧重速度 记忆 专注 观察 计算 联想 关系推理 拓扑变换 动态结构 等 功能类 其中 拓扑变换 类智力游戏是侧重于物件在时空不同阶段 的走势与分布 这就是对人的时空逻辑思维能力高低的考量了 5 元结构模型 量子理论中的关于介子的结构模型在微观层面揭示了粒子的对称 构造 这为我们构建大脑思维的元结构模型提供了强有力的认知支撑 如下图所示 它共包含 2 3 4 6 四类思维因子态矢 2 代表的是 思维因子能量的动量与角动量的结构化分布 右下 4x4 矩阵能量图 动态结构图 共同组成了 量子态 的本征模 也即时空逻辑思维 的推理过程的能量跃迁模式 3 代表的是思维因子内部的三向量 时 间 空间 强弱力 元构造 中下图 类似分子生物学中所提及的 螺旋 特性 4 代表思维因子的四方体元态 它也是元关系的载体 6 代表四方体的元六面 左下图 也是内嵌元关系的元推理的载体 17 元结构就是元关系存在的常态模式 用量子物理的语言 它是一个四 能级系统 右下矩阵图 时空逻辑思维的相对稳定的元结构基本单元是一个叠加且嵌套的 四方体元态组网集合而成 从几何角度看 它很像是一个多重嵌套的 曲六面体 见下图 从分子生物学角度讲 思维因子之间也应该同样存在着黏着连接 的特性 同时 我们不妨假设 时空逻辑思维的动态元结构中也存在 有 思维库 的模态 类似于 基因库 的形态 在此 有必要对上面所提到的四类思维因子 2 3 4 6 及与其关 联的思维活动模式思维活动模式做一个概念层的解析 18 数字 2 表示的是 分子生物学语言 思维因子在神经元细胞与 神经键产生结合时的二元态 或是 中心体 的概念 再或是 纯合 子 的概念 用量子物理的语言来说 就是一个 双态系统 数字 3 表示的是思维因子矢态之间的约束条件 它是一种三向 制衡力 数字 4 表示的是思维因子群组的变化且趋于均衡的状态 数字 6 表示的是思维因子群组的形态的对称与守恒 换句话讲 以上的有关数字 2 3 4 6 的定义描述 其实都是在围 绕 能量 的物理概念展开的 也同样包含有 生物能学 bioenergetics 的概念 我隐约觉得 已经很接近发现大脑的 思 维密码 高级思维的遗传成因 时空逻辑中的 时空 概念用量子 物理的语言来说就是 向量场 也许有读者会问 为什么是这四个数 字 为什么没有5 7 8 9 和1 简单的回答 从人的可视的宇宙自然 中的万物的微观存在结构来看 全部都是 晶体 状的 最完美的晶 体 钻石 有着无比对称的结构 构成这种对称结构的基本单元就 是 4 和6 边形 前面提到 3 是一个基本约束条件 在它之上可以有 6 和 9 2 是能量聚变的最小单元 在它之上是4 8 5 是一个具有多态 的数 即可成为约束条件也具有特定 循环 条件下的均衡性以及向 多方向发展的可能性 在本文中 将之定义为一个 中介数 后面 它会有发挥作用的地方 中介 概念是时空逻辑思维中的一个非常 独特的介质存在 类似 酶 及 诱导酶 的作用 但从本元性 因 子 角度 它可以让位于 3 和 4 7 可以被看做是一个组合数 不是 19 一个因子数 它可以被分解为3 1 3 表示非对称结构体的结构性 同样也具有一定的中间特性 类似分子生物学中的七肽重复区及 中 间代谢 的作用 所以也可让位 1 就不用讲了 另外 分子生物学中所研究的酶 蛋白质四级结构中的蛋白质形态 单聚体 二聚体 三聚体 四聚体 五聚体 六聚体和八聚体 似乎 与思维因子有着某种天然的联系 基于以上的描述 本文尝试的给出一个大脑的粒子层面的时空逻 辑思维的动态元元结构概念图 这个自旋的粒子包含有 7 个叠加的电子轨道 分别由1 个内核 6 个两两对称 旋转方向相对的电子轨道组成 换个角度讲 它包含有 上下各自的 4 个层面 也就是说 我在上面提到的2 3 4 6 及7 数字 的元概念 都可以在上述的图形中得以对应到 分子生物学中有关 动 作电位 与 全或无现象 的描述 同样也可以用来阐述时空逻辑思 维的动态元元结构 另外 假设你是站在最上面的电子轨道面上往下看 你会发现你 下面的三个层面是顺时针旋转的 再往下的层面则是逆时针旋转的 反过来站在最底层向上看 也是一样的 但是当你站在中间的一层向 上和向下看时 你会发现电子的旋转方向都是顺时针方向的 这是为 什么呢 答案是 观察者所在的维度层面决定了你所能认知到的事物 20 的表现特征 这就如同古老的 有关太阳与地球谁绕着谁旋转的认知 论 弦理论 是给出了宇宙的 对称 嵌套的 N 层次维度的认知 但人类自身大脑的逻辑思维维度却是极为有限的 本文所探讨的 高 阶 逻辑 也只不过是 三维 而已 也许 这已经是人类的思维极 限高度了 希望外星人也只是 三维 的 下图左是基于复变函数论 尝试的给出的时空逻辑思维的元元概 念几何图 从垂直轴的上点向下围绕中心横圆辐射 6 条实线和 6 条虚线 共 12 条虚实对应线 也代表了元态的左右对称的两态系统 分子生 物学中的 体轴极性 的阐述 不失为一个有说服力的客观参考 上图右是时空逻辑思维的元元关系几何图 它具有类似分子生物 学中所描述的8 字结构 两个环形DNA 共价闭合环状DNA 极有可 能是 思维因子 的元结构体 重组过程中的中间体结构 Chi 结 构 它同样符合弦理论中的 闭合弦 的概念 由于目前我们还无法直接的将人的大脑的逻辑思维活动模式用数 学模型来模拟和展示 所以 在本文中 我创造了 思维因子 的概 念符号 基于此概念符号以及其定义描述 我们就可以尝试的从已有 的浩瀚的人类知识体系中反观 认知 人的时空逻辑思维运作模式 21 在第一章里 我提到了时空逻辑思维的三个基本度量 向量 时 间 空间 强弱力度 四象型 扩散型 收缩型 跳跃型 或然型 六方面 正面负面 对立统一 确定未定 量变质变 分浑交替和渐 变突变以及八个特征 嵌套 跃迁 分布式 波动性 循环 回落 发散式 稳定性 这些是时空逻辑思维的要素禀赋结构 它们的融合 演化形成了创新思维的基本模态 在下面 我结合四类思维因子 2 3 4 6 对时空逻辑思维的运 作模式做一个简单解析 思维思维模式一 事件模式一 事件发展趋势预知 发展趋势预知 每个事件的产生的背后都有其客观的原因 在本节中 我们的重 点不是分析事件的成因 而是事件的发展变化态势 事件 一词 在本文中也可用 系统 一词来替换 事件趋势性的分析如果是以 时间阶段来界定的话 它可以是当前的事件态势呈现 也可以是未来 给定时间段的发展大趋势 产业 行业和科技文化等 的呈现 还可 以是用来对具有嵌套关系的次趋势 金融股市 商业先机 政治选举 和时尚风标等 的预测 如果以空间层次来界定的话 可分为微观 中观和宏观 每个层次的要素禀赋是同质的 但在所预测的事物特征 把握 权重 上各有各的侧重点 一般来讲 预测指的是对事物的发展方向 程度和事件产生的预 知估测 它包含定性与定量预测 科学的预测 数值预测 讲究准确 率 其中的 65 75 和 85 的阈值分别代表了预测的应用价值层面 22 综合的讲 趋势分析最要关注的是事件 及其关联事物 发展的 时空 特征 关系 每一个事件在其过去 现在和将来的发展过程中 都不可避免的具有两种交互的模态 时间上的节点态和空间中的活动 态 节点态是嵌套的 继承的 循环的和因果的 活动态是跳跃的 波动的 发散的和随机的 节点态和活动态对于预测而言就是提炼出 对应的预测模式 如 相关性 继承 模式 连续性 惯性 模式 因果模式 相似性 嵌套 模式和相似性模式等 无论是哪种趋势预测视角 其模型 概率幅与参数变量 的构建 是一致的 首先是静态模型的构建 它的可视化成果形态是四象图 见下图 四象指的是根据事件的核心特性从时空逻辑思维的四象型 扩散型 收缩型 跳跃型 随机型 中选择最符合的某个类型或组合类型 不 同的选择 图中的轴线箭头方向也会不同 针对事件的行为方式 的排列也不同 然后 依据时空逻辑的六方 正面负面 对立统一 确定未定 量变质变 分浑交替和渐变突变 关系概念选取最符合事 件模态的某个方面或是组合面 同时 事件领域的六要素需要事先由 操作者依据事件所存在的环境和领域提炼出来 在这里 借用辩证逻 辑的思想 所谓六要素 就是每个要素都具有重要且独特的 对立统 一 特征 同样的 事件的内外关联层面的 三向量 时间 空间 强弱力 也需要事先由操作者依据事件所存在的环境和领域提炼出来 它是不 可或缺的事态权重 概率系数 体系 换句话讲 它是事物发展的制 23 衡约束力 制衡的打破就会产生新的秩序 同时 它也是四象图轴线 箭头方向的强弱度表示符号 然后 事件的针对性的 八特征 嵌 套 跳跃 分布式 波动性 循环 回落 发散式 稳定性 也需要 事先由操作者依据事件所存在的环境和领域提炼出来 在这里 强调 一点 上面提到过 5 这个中介数 它的具象作用就是在提炼事件 嵌套层的 六方面 与 八特征 之前 可先将事件所在领域的构成 五元素 提炼出来 然后参照这五个元素去对应产生各嵌套层的 六 方面 与 八特征 这样操作的结果是各嵌套层的 六方面 与 八 特征 的对应关系都具有时空逻辑的继承关系性 这些步骤完成后 还需要依据时空逻辑的元关系模型将 六方 与 八特征 建立起映 射关系 在此基础上 基于时空逻辑思维的元结构模型构建事件的数学模 型 包括树状元功能态 各层次常量 参数和变量等 如果是具体 到数学建模及相应的递归算法的使用 事件的时空逻辑元关系 六 方 的嵌套层并不是越多越好 最好是控制在五层以内 既是在非 线性方程的实数解范围内 同时也很好的对应了 四能级系统 模式 分形理论中的康托尔集可作为一个较好的参考模型 如果是需要借助 计算机建立数据模型 上述的各种关系 因果性和或然性等 都将转 化为链表关系 最终呈现的是相应计算结果的二维分布图 可包含多 种形式的点 线和面及文字符号等 静态的四象图给出的是经过上述模型化分析处理后的事件在所处 环境或是关联领域中的分布态势 四象图中的斜线代表的是一个相对 24 立的能量区域 双态系统 的界线 基于此图 分析者可以给出事 件的定性的描绘与推论 如果分析者希望能够在静态模型方面也看到事物未来可能的发展 轨迹 可借助下面的九格矩阵图进行推演 首先 将数学模型的计算结果按正向和反向分为八等份 见下图 其中 0 并不是数字 零 而是表示 五元素 的均衡状态 也 即 中介 模式 对角数字的和都是 5 0 同时代表着事物存 在着向各个方向发展的可能性 然后 将相应结果对应到上图中 确 定当前的位置格 再依据领域的要素禀赋的或然率 按照双向箭头的 指向 就可以观察到事物未来可能的走向 接下来是动态模型的构建 它的可视化成果形态是循环图 见下 图 在整体上它是基于上述的静态模型分析过程 再加入时空逻辑 25 思维的针对性的 三向量 环境面 复杂度 外部环境 聚合力 稳 定度 内部向力合 中心轴 平衡度 0 状态 融合匹配以及动 态元推理机制 如果是具体到数学建模及相应的微分几何的使用 其 重点应放在 量子态 概率幅 的能量 跃迁 点上 点 曲线 曲 面 这也是把握未来不确定性的关键点所在 同时 从动态均衡的 视角 可以由此对事件要素的完备性以及张弛性有一个清晰的认知 为了让读者有一个更清晰的阅读和理解脉络 下面我用一个图例 的方式做一个示意说明 图中的各元模型节点 概念 之间的箭头连 线表示彼此之间的继承与嵌套关系 简而言之 它是一个整合的本体 动态概念模型 最终 下面的可视动态循环 二维映射 图 左下图 给出的是 经过上述模型化推演后的事件在所处环境或是关联领域中的发展 成 长 态势 根据应用的需要 尤其是针对国防领域的海陆空 3 D 推演 系统 还可直接由计算机生成更为直观的三维动态循环图 右下图 26 从时空逻辑思维的元结构角度讲 所谓的动态循环图 其实反映 的就是元关系与元结构的动态化模式 借用量子力学的说法 它是一 种跃迁矩阵 其逻辑机理见下图 这个 四态图 中的 0 1 表示的是相对的初始态或稳定态 1 2 是初创态 2 3 是成长态 3 4 是成熟态 它与上段所展示的 九 格矩阵图 其本质上是一致的 九格矩阵图 表现的是事物的一个 螺旋发展的均衡曲切面 无论是静态还是动态模型的构建 其核心点是围绕事件的叠加 三 向量 四象型 五元素 六方面 与 八特征 的把握提炼与 N 重嵌套数学模型的建立 从时空逻辑的思维模式角度来讲 我们可 以将之定义为 模型驱动 的运转模式 诺贝尔经济学奖获得者丹尼尔 卡尼曼在 思考 快与慢 一书中 从心理学角度阐述了快和慢思维的概念 我以为 从思维结构角度来 讲 卡尼曼所讲的慢思维就是属于时空逻辑思维的范畴 但还仅仅是 27 限于探讨静态的判断与决策支持的心理内涵层面 并没有涉及到心理 预期思维 的动态本体结构的层面 同时 卡尼曼在书中的所有论 述都是围绕个体的思维判断与决策展开的 换句话讲 就是思维判断 与决策是 一体 来执行的 从微观经济学角度看 因为 行为经济 学 是基于社会个体的集合行为分析理论 所以说 行为经济学 的学科基础是由心理学科支撑的 一点也不为过 但若从宏观经济学 的角度看 区域经济形势判断与决策往往是 分体 来执行的 判 断 结果是由智库提供的 决策 是由政府做出的 受政治因素的影 响 因而 宏观经济学需要的是 预期思维 模式的支撑 可喜的 是 时空经济学 理论已经浮出水面 并日益发挥着越来越重要的 决策支持辅助作用 里面融会贯通的就是 时空逻辑思维 模式 只 是之前没有被认知罢了 我有个比喻 区域的宏观经济态势好比是地理环境中的江河流水 具有波浪式的幅动节奏 经济个体就好比是在水流中穿梭的鱼 这其 中 时空经济学 理论本质上是扮演一个风水大师的角色 告诉政 府区域里的那段应该修渠 那段应该筑坝 以及何时应该大坝开闸放 水 何时应该关闸蓄水 或者是如何适时地调节闸门 而这个风水大 师的思维基础就是 时空逻辑思维 同时 通过以 时空逻辑思维 的模式建模 还可以对所谓的 泡沫经济 发展态势有更为清晰的认 知 泡沫经济 本质上是由 经济泡沫 金融行为 其作用相当于 笑气 一氧化碳 预防过度金融行为的有效方式是促进经济实 体的活跃度 也即提升 水温 过度累积而产生的 经济泡沫 28 的产生有两种基本形态 一个是外力介入产生 另一个是内力变化造 成 将第一种形态做一个比喻 它好比是炒鸡蛋前所做的搅拌过程 相 对开放的环境 搅拌适度的鸡蛋原液在翻炒烹饪后口感很好 反之 搅拌不足或过度 则口感也会变味 这实际上是一个均衡点的测量命 题 将第二种形态做一个比喻 它好比是一瓶香槟酒 摇晃后拧开瓶 塞 相对封闭的环境 会瞬间喷涌出大量的气泡状酒水 这实际上 是一个空间容量与所盛物质的容积比命题 时空逻辑思维 模式建 模可以帮助经济学家对 经济泡沫 的均衡点以及容积比的临界域做 出预判 作为经济中的个体 企业来讲 未来的可持续发展方略应 该从社会 经济 环境与科技的动态四象限中去寻找 而且这个四象 限本身又是一个对称的双态系统 现实对应虚拟 如现实社会与虚拟 社会等等 经济运行与人的关系 其实就是水与鱼的关系 在上帝的手里 地球就是一个被把玩的装有水和鱼的迷你玻璃球型鱼缸 题外话 如果从 TSLT 角度 1 2 3 4 6 5 看美国国家 它的根本点是宪 法这个基石 数字 1 元点 由此产生了宪政和法治 数字 2 二分元 与此同时 产生了三权分立的制衡机制 数字 3 约束 力 组成了包括拥有立法权 财权 人权 军权 治安权和外交权 的政府体制 数字 6 对称架构 具有了显著的经济 科技 文 化和体育社会属性 数字 4 基本属性 社会均衡发展的五个保 障体系 立法 执法 司法 新闻监督和公民权利以及五个关联环节 29 体制机制 产业结构 生产方式 流通模式和人力资本 数字 5 中介系统 如果单从美国自身的运行角度看 其所具有的要素禀赋是完备的 也正因为此点 奠定了美国世界第一强国的地位 但今天 仅是经济 全球化的发展就已成定势 全球经济的动态结构已经形成 美国政府 原有的立法权 财权和外交权的 体制机制 如果与世界经济运行 层面的五环中的其他国家的 体制机制 环节不相匹配 或者是不做 适应性调整 那么 不仅仅是有可能加剧国内的经济泡沫和危机的爆 发 更严重的后果是导致产生美国自身经济动态结构的系统性问题 进而造成整体国力的衰弱 在本文最后完稿的时段里 中国四川省雅安市发生了7 级地震 这是继 2008 年四川汶川 8 级地震后的又一次强烈性的地震 由此 有关地震预报的有效研究问题又再一次的引起了公共舆论的关注 地 震研究方面的各类专家也纷纷借机表达自己的观点 但综合而论 用 中国的一句古老成语来说 都是 盲人摸象 就目前而论 地震研 究领域群缺乏横向学科 天体物理学 地球物理学 地质学 海洋学 气象学 次声学 地球史学和遥感学等 的联合研究机制 地震现象 是一个动态的自然事件 因此 研究它的机制的自身也必须要含有动 态的要素秉赋在内 而不是仅仅做定性 定量以及单一方向的数学与 力学分析建模 这种复合性研究范式的缺乏 造成无法对事件的 三 向 四象 五元 六要素 和 八特征 的多层次嵌套关系有 一个完整的高度 深度和广度的动态认知 也即形成不了基于复杂时 30 空模型的动态的事件波函数 概率幅 从而无法科学的对地震的发 生做出预判 人类对海啸 台风 龙卷风等的研究也应如此 不远 的将来 或许可以找到借助空气弹爆炸的原理解决台风或龙卷风的肆 虐 顺带说一下 橄榄球 篮球等体育竞赛事件理论上也是可以预测 的 其关键点不是 2 3 4 6 而是 5 在低阶逻辑思维层面 预测未来如同是在做拼图游戏 在众多的 组件中寻找匹配件 但在高阶逻辑思维层面 预测未来就像是从空中 俯瞰地面 山脉河流的走势一览无余 思维思维模式二 创新思想亮点捕捉模式二 创新思想亮点捕捉 一般来讲 特定领域的创新思想的形成往往都需要经历一个兼收 并蓄 举一反三的螺旋上升的提炼融通过程 从时空逻辑思维角度来 看 它是属于四象型中的跳跃型与随机型 同时 时空逻辑思维的 三 向量 和 六方面 也都需要做相对应的提炼工作 所以 上述模式 一中的静态模型构建流程也同样在此适用 除去数学建模部分 尤为重要的是 基于时空逻辑思维元模型中的元关系模型的 嵌 套 概念的推导 由此可展开出一个多层次的事件 六方面 也即 六要素 的对应关系 人们在实际的思考进程中 往往会忽略事件 的某些要素及要素之间的关联性 时空逻辑思维会帮助你建立起一个 完整的事件关系链条 从而弥补有可能存在的思维漏洞 从本质上讲 时空逻辑思维是拓扑性思维结构 也即循环无边际思维 另外 在上 一节的元关系模型描述中提到过 拓扑的对称网结构 有助于随机性 31 的产生 这个随机性 就是表示了 思维因子 的活跃性 在此 我 有另外一个假说 有大脑智障的人 他或她的相关智障的功能区域的 神经元组的结构应该不是 拓扑的对称网结构 会存在着缺口与非 对称性 在此 举一个小例子 有一个使用四张扑克牌玩的算数游戏 我 称它为 24 点 规则是利用摆出来的四张牌面所显示的数字进行四 则运算 谁先算出 24 谁获胜 这里面的快速制胜的秘密是 第一 时间确认是否存在 2 3 4 6 8 的牌组模块 然后再寻找与之相匹配能 得出 24 的其它因子数 这背后的思维模式就是提炼要素模块 再按 照既定目标逆向分解匹配 顺带说一下 现在的经典计算机的动态人 像识别算法是一种基于特征的穷举法 缺乏将人的逻辑思维模式建模 并纳入识别算法的或然率取值判断模组 接下来 依据领域需求 将关联领域的时空交互关系 相嵌 相 交 相对 相分 与动态的循环推理机制相结合 它们的交叉点就是 创新思想的亮点 能量 跃迁 点 或然率 它们的联接就是创新 思想的关键路径 这样一来 就会比较直接的发现事物的或然性特征 也即有方向性的扑捉创新思想的灵光乍现 久而久之 在大脑中就会 形成一个不断迸发新亮点的思想火花池 下面是在实际应用中 由上 面的逻辑思维关系推理而形成的可视的 莲花图 左下图 当然 它还需要辅助以相关交叉点 关键点及关键路径 的概念性描述说明 换一个二维的角度看 也可以有右下图方式的展示 32 科学研究发现 人在不安静的内外环境中思考难解的问题时 大 脑的活动会呈现一种紊乱的电脉冲特征态 大脑也很难思考出问题答 案 反之 当人带着思考题进入内外宁静的冥想状态时 大脑的功能 区域活动会显现出一种 电路 循环流畅的特征态 没有断路 问题 解也会很快的自己蹦出来 我相信 读者现在可以理解什么是 直觉 了 它不是不可捉摸的 在时空逻辑思维过程中 它是可以被推导出 来的 现下市场上已有多款 创意管理软件 但都缺乏结构化的创 意思维模型设计 还不足以完成创新思维的引导功效 思维模式一与思维模式二都是时空逻辑思维的现实映照 两者的 核心区别在于前一个是关注事物整体的未来发展趋势 是望远镜的效 应 后一个是关注对事物认知的新思路的发现 是放大镜的效应 综上所述 时空逻辑思维的本体结构是一个客观的 网状的大脑 物质体存在 它的元概念与元推理是一种流变体 类似计算机中的操 作系统与关系数据库 是无法用手或眼直接触摸的 可借助类似通讯 领域中的信号探测器来扑捉 它的元关系 元功能和元结构是有着 现实的生理基础的 是可以用技术手段呈现在人们眼前的 若想从大脑的生理结构上对此有更深入的认知 我可以在此指出 一个途径 人的大脑 头颅 之所以进化为今天的模样 主要是因为 33 人类所生存的地球生态环境及人类母性怀孕分娩身体条件所致 如果 不以母性怀孕的方式生产 也许人类的大脑可以长的更庞大 或者在 另一种宇宙空间里 它可能就以类似脊髓 分子生物学中的 神经节 的方式存在 其实我想表达的是 人的大脑 低等动物的也是一样 是可以展开的 它就像是一副三维地图 是被大自然的神奇之手揉捏 成一团放进了人的头颅里 要想研读它 我指的是逻辑思维本体结构 绝不是生理切片式的研究方式 而是需要用类似核磁共振的方式 再 结合次声波的共振频率效应 立体的将大脑的神经元群组 三维地 图 投影在一个包容大脑的虚拟圆锥体上 然后将映有 三维地图 圆锥体展开成一个平面 就此 我们将会看到一个完整的人的立体大 脑思维结构图 我上面的描述 如果用一个古老的中国手工艺术来做比喻 就非 常容易理解了 它叫 剪纸 简单的说 就是将一张四方的纸反复折 叠成一个形状 然后用剪刀在此基础上裁剪 当然 操作者是心中有 图 完工时 再将纸按原样反向展开 你会因此得到一副精美的剪 纸画 山水 动物 花草及万物 照用此法 我们可以绘出类人猿 的三维图 哺乳类动物和卵生类动物的三维图 以及海洋生物的三维 图 我相信 当这些三维图摆在研究者面前时 人类之所以是地球上 的高等动物就会变得显而易见了 我断定 人的大脑的三维地图是立 体维度最高的 山脉河流 网络是最发达的 而且是具有封闭式的 N 层叠加拓扑网络结构 且是有完美对称性的 人类自身的智商差异与 思维障碍等的原因也会因此而得到答案 34 在我写作本文的时候 从科技新闻中得之 美国科学家已研究出 一种让脱离肉体的大脑变透明的方法 在此基础上辅助以计算机三维 建模 就可立体的研究人的大脑的生理结构 这是一个很大的进步 虽然它只是提供了一个静态层面观察人脑组织的方式 我相信 在五 年以内 动态的观测人的大脑的思维过程及结构的方式就会出现 我 也很期待那一天的到来 或许它能够帮助验证我上面所描述的思维本 体结构或是揭示更为本体的思维元元结构 35 第三章第三章 应用应用元元模型 示例 模型 示例 时空逻辑思维的元模型适用于指导具象的复杂性科学和认知科学 研究范式及方法论的构建 有意识的运用这个模型工具 可以快速有 效的找寻到解决问题的捷径 少走弯路 同时 它也可为复杂性科学 和认知科学研究中所涉及的各类已知开发的数理分析模型提供方向 性的运用选择参考 麻省理工斯特曼教授所著的 商务动态分析方 法 对复杂世界的系统思考与建模 一书 可以被认为是这类模型 建构的杰出代表 但即便如此 该书也没能从人的逻辑思维层面提炼 出该数理分析模型的元结构 举例来讲 该书中所涉及的 动态行为 的基本模式 如果以时空逻辑思维的角度看 它应该是四类模式而 不是六类 反馈回路 应该是五种核心元素的动态交互机制 而不 仅仅是二元的 正负 反馈 时空逻辑的元模型是数理建模的思维模型 基于它还可以帮助构 建领域数理模型及以预知未来为目的的科学学科 例如 时空生物学 时空生态学 时空社会学 已建立 时空经济学 已建立 时空文 化学 时空艺术学等等 在历史上及当代 不无巧合的是有许多科学思想家都有意无意的 运用了时空逻辑思维 我们称他们为 天才 即便在此之前 时空 逻辑的概念还并没有被揭示 不代表它不存在 正如前文所说 人 的潜意识中是具有这种逻辑思维模式的 只是挖掘的程度不同而已 以往这是被当成 直觉思维 36 例子有很多 大数学家欧拉借助跳跃性的思维 以 网络 连线 的视角解决了四色原理 爱因斯坦借助黎曼几何的立体思想完成了相 对论 爱德华 维顿依据 简称卡丘流形 丘定理创造了超弦理论 门捷列夫的元素周期表 法国化学家尚古多的 螺旋图 达芬奇的 维特鲁威人 身体社会学 巴赫的音乐 和弦 对称 几何 克里克教授绘制出的 DNA 双螺旋线结构图 克拉斯 法奇的引爆原子 弹的完美莲花结构图及氢弹的嵌套式裂变结构 马赛尔 杜尚的动态 雕塑 大前研一的 看不见的新大陆 著作 美国著名的魔幻大师大 卫科波菲尔的 自由女神消失 幻术等等 不胜枚举 基于有意识的时空逻辑思维活动 视觉设计的应用领域 建筑 广告 摄影 时尚 饮食和旅行等等 的创新想法会层出不穷的产生 而且是信手拈来的 同样的 结构化的时空逻辑思维模式可以帮助影 视编剧全方位 全视角的架构故事的主线 人物的特征以及情境的态 势 即在情理之中 又在意料之外 在现代社会运作体系中