展翼文:人工智能哲学视域下的元认知研究

2025-04-03 来源:中国社会科学网-中国社会科学报

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  近年来,人工智能领域对元认知的兴趣日益浓厚。元认知概念的明确提出可追溯至20世纪70年代发展心理学,随后在认知科学、教育学等领域引起广泛关注。简言之,元认知涉及“对认知的认知”或“对思维的思维”。小到反复确认记忆内容的行为,大到对思维定式的批判性反思,都有元认知的体现。作为认知自省的核心能力,元认知不仅有助于理解人类认知活动的复杂性与局限性,还为构建具有更好泛化能力的学习框架和具备自我反省与适应能力的智能体提供了理论基础。事实上,开发具有元认知的人工智能框架常被视为实现通用人工智能的重要条件。从人工智能哲学的角度,元认知促使我们重新审视自我认知的哲学内涵,并为设计更灵活、更具解释力的机器学习与决策机制提供了理论支持。本文旨在从哲学基础、当代理论与算法实践等维度,探讨元认知在人工智能哲学中的理论意义,并阐述其对哲学与人工智能的双向推动作用。

  元认知的哲学线索 

  哲学中与元认知相关的讨论非常丰富。尤其在理性反思的语境下,自古代开始,认识自我便是哲学探究的核心之一。随着认识论在近代的发展,关于自我意识与自我知识的探讨逐渐深入。在当代心灵哲学中,对高阶意识和高阶表征的讨论则是元认知问题的另一种延伸。从认知科学、人工智能等当代科学角度来看,元认知的内涵更为广泛。它既可以指对意识的意识,也可以是对认知过程的反思,甚至可以仅指算法对自身状态的监控。这种多元性为哲学与科技领域的交叉探索提供了丰富的理论资源:一方面,哲学中对自我理解的多重理论视角可通过元认知进一步拆解和分析;另一方面,借助其中的元决策、元推理等角度,则可以回避意识问题在人工智能研发领域可操作性不足的困境。

  从当代知识论的角度看,元认知不仅包括对一阶知识状态的认知,还涉及对自身问题意识的认知。这种问题意识涵盖了主体在认知过程中所运用的概念和认知策略。换言之,元认知不仅是“知道自己知道什么”,还包括“知道自己的问题意识是什么”,进而包括这种元认知自身的问题意识,以此类推。此外,元认知还涉及多主体间知识视角的转换,并与知识论中关于推理、决策、博弈等问题密切相关,这些问题也是机器学习中不可或缺的理论要素。

  在伦理学领域,元认知与主体的能动性、意向性等问题有关,因而同样扮演着重要角色。以人工智能系统为例,由于元认知可以提升算法的可解释性,具备元认知模块的算法有助于追溯决策过程,进而支持责任归属与伦理准则校准,确保算法决策与人类价值观对齐。然而,元认知的引入也可能带来新的伦理风险,使价值对齐变得更加复杂。这些问题亟待哲学的深入探讨。

  总之,无论在自我反思、高阶认知,还是伦理框架构建等方面,元认知背后均有丰富的哲学线索。从概念分析的角度,哲学可以通过对相关思想资源的阐发和利用,为人工智能等科技领域提供更为清晰的方法论框架,更好地评估其理论目标和现实影响。

  人工智能哲学研究中的元认知问题 

  具体到人工智能领域,元认知既体现在智能体算法架构中,也影响人机交互和资源分配等多个层面。以算法为例,典型的强化学习通常建模为马尔科夫决策过程——智能体通过与环境交互不断优化行动策略。引入元认知模块后,智能体则可以独立评估其学习过程,进而对学习策略作出动态调整和优化。如果说常规学习算法是寻找最优行动策略的分步决策问题,元认知则是寻找在决策过程中应当采用的最优学习算法的元决策问题。这一机制有助于在复杂环境中平衡效率与准确性,同时提升算法可解释性。如同人们在考试压力下反复检查答案那样,具备元认知的智能体能够及时检测和修正决策中的不足,从而增强整体推理能力。实际上,近期得到广泛关注的大语言模型如DeepSeek已能更好地向用户展示思考过程,初步体现了元认知的特点。

  在人机交互方面,元认知能力不仅使人工智能可以清晰反馈其决策依据,还能引导用户反思自身的认知模式,从而提升用户元认知水平。然而,现有的智能助手容易附和用户固有思维,也可能加深用户的思维定式和偏见,反而损害其元认知能力,这是需要进一步解决的伦理问题。

  在人工智能哲学的交叉视域下,元认知的理论图景展现出新的面貌。人类理性的一个核心特点是有限性。这主要体现在工作记忆、注意力与时间等认知资源的有限性上。资源有限性影响着我们的认知策略选择。在认知科学中,认知系统被区分为快系统和慢系统。快系统依赖认知捷径(如直觉和情绪),能够迅速作出认知决策,从而节省认知资源,但在环境改变和问题复杂度增加时容易出错。慢系统在处理复杂任务如长链推理时更为准确可靠,但需要耗费更多时间和注意力。现实中,认知主体常常需要在两者之间切换,以便在可靠性与效率之间取得动态平衡。

  值得注意的是,当代知识论中有内部主义和外部主义两种基本进路。以反思性知识为例,内部主义主张从一阶知识足以得到高阶知识,而外部主义则认为并非如此。从认知科学角度看,这种张力体现在慢系统与快系统的差异上。如果主体无法确保充分的认知自省,外部主义会认为是主体的认知不够精确,而这或许正是快系统的局限所致。相对而言,内部主义则更侧重在充足资源条件下对慢系统的理论抽象。

  然而,现实的认知资源总是有限的。因此,在慢系统思维过程中,元认知要求主体不仅反思自身策略、记忆与问题意识,还需在有限资源条件下,通过对相关概念与问题意识的逐步扩展来推动推理的进展。在当代知识论中,类似过程可被称为“苏格拉底式”方法,亦即借助对话与问答启发思维,通过自我反思实现自我改进。最近,一些人工智能研究也尝试借鉴“苏格拉底式”学习架构,旨在构建能够自我完善的推理算法,提升系统的自我优化能力。

  在人工智能系统中,计算资源和时间的有限性同样适用。在有限算力下,学习算法必须平衡效率与准确性。某种意义上,元认知可看作是在对可用资源的估计基础上,对快慢系统进行选择和调控的元决策过程。如何实现最佳的元认知调控,仍是当前亟待攻克的技术与理论挑战。这种通过元认知调控快慢系统的思路,甚至可能为联结主义与计算主义这两种认知哲学基本路径的融合提供新的契机。

  走向哲学与人工智能研究的深度互动 

  人工智能与哲学间存在许多深层次互动的理论契机。而人工智能哲学的交叉视角,则为将哲学洞见与实证研究相结合开辟了新的可能性,促使我们进一步发掘经典哲学背后的内涵,揭示不同理论范式间的内在联系,从而为哲学与人工智能研究之间架起更为坚实的学术桥梁。当前人工智能领域中方兴未艾的元认知问题,为我们重新审视人类理性有限性和认知复杂性提供了宝贵的理论工具和实践拓展。同时,对元认知的哲学探索,也为构建具备自我反思能力的智能体提供了必要的概念分析和框架指导。正是这种双向互动,推动了两个领域在理论和实践上的创新,为构建未来兼具人文关怀与技术智能的新型认知体系奠定了坚实基础。

  (作者系北京师范大学哲学学院讲师)

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