第三章：定型和學習：通訊行為的兩種模式_人有人的用處_N·維納

第三章：定型和學習：通訊行為的兩種模式

至於說到這些「敬告所有與此事有關者」式的消息的性質時，那我還是站在玄想較多的基礎上面而假定它們的存在的。它們也許的確是神經性質的，但我寧願傾向於把它們看作非數字的、類似於產生反射與思想的機制。把突觸的活動歸因於化學現象，這是自明之理。實際上，在一根神經的活動中，我們不可能把化學勢和電勢分開來；說某一特定活動是化學的，這幾乎是毫無意義的話。但雖然如此，假定突觸變化的原因或伴隨物中，至少有一個原因或伴隨物，不論其來源為何，可以局部地表現為化學變化，這跟流行觀點不相抵觸。這種變化的出現完全可以局部地取決於神經所傳送出來的信號的。

在美國獨立戰爭時期，由於英國不慎之故，已經下達的命令未能使一支由英國本土指揮的從加拿大開來的英國軍隊和另一支從紐約開出的英國軍隊在沙拉托加會師，以致英國柏戈因（Burgoyne）部隊遭到慘敗，其實一個周密考慮好的雙向通訊程序就能避免這種情況。由此可知，行政官吏，不論是政府的、大學的或公司的，都應該參与雙向的通訊流，而不僅是從事自上到下的單向通訊。不然的話，上級官員就會發現他們的政策是建立在他們下屬對種種事實的全盤誤解上面了。再有，對於演說家講來，最困難的任務莫過於向一個毫無表情的聽眾講話了。戲院中熱烈鼓掌的目的，就其本質而言，就是要在演員心中引起一些雙向通訊的。

重講一下：反饋就是一種把系統的過去演績再插|進它裏面去以控制這個系統的方法。

和其他的有機體一樣，人也是生活在偶然性的宇宙之中，但是，人比其他生物優越之處就在於他具有生理上的因而也具有智力上的裝備，使得他能夠適應環境中的重大變化。人種之所以是強有力的，只是因為它利用了天賦的適應環境的學習能力，而這種可能性則是它的生理結構所提供的。

這裏，在動物反射的水平上，存在著某種類似於洛克的觀念聯想的東西，即反射應答所產生的聯想，其情緒內容顯然是很強烈的。我們現在考察一下那些性質相當複雜的為產生巴甫洛夫型的條件反射所必需的前提。首先，它們一般是動物生活中居於重要地位的東西，在上述情況下，就是食物，雖則在反射的最後形式中食物因素可以全部消除掉。我們還可只用畜牧場周圍的電網為例，說明原始刺|激在巴甫洛夫的條件反射中的重要性。

昆蟲還受到另外一種限制，這和它的呼吸方法與循環方法有關。昆蟲的心臟是一個非常弱小的管狀結構，它不是和那些具有確定外形的血管相通，而是和外形不確定的、把血液輸送到各種組織中去的腔或竇相通。這種血液是沒有紅血球的，但在溶液中含有血色素。這種輸氧方式看來肯定要比通過血球的輸氧方式低級得多。

我們即使可以把人的遠遠超過螞蟻的優越性棄置不顧，用人做材料來組織一個螞蟻式的法西斯國家，但我確信這種做法乃是人的本性的貶值，從經濟上說，也是人所具有的巨大價值的浪費。我想，我是相信人類社會遠比螞蟻社會有用得多的；要是把人判定並限制在永遠重複執行同一職能的話，我擔心，他甚至不是一隻好螞蟻，更不用說是個好人了。那些想把我們按照恆定不變的個體職能和恆定不變的個體局限性這一方式組織起來的人，就是宣判了人類只該拿出遠低於一半的動力前進。他們把人的可能性差不多全部拋棄掉了，由於限制了我們可以適應未來偶然事件的種種方式，他們也就毀掉了我們在這個地球上可以相當長期地生存下去的機會。

我們常常有必要知道行為的總策略，例如戰略，是否已經證實為成功的。當我們教導動物通過迷宮去尋找食物或避免電擊時它必須能夠把通過迷宮的總計劃之成功與否全面地作出記錄，還得有能力修改這個計劃以便有效地通過迷宮。這種形式的學習肯定是一種反饋，但它是較高級的反饋，亦即它是策略性的反饋，而不是簡單動作的反饋。就B．羅素所講的「邏輯類型」而言，這種反饋是不同於那些比較基本的反饋的。

現在讓我們回頭來討論一下螞蟻的個體結構中那些使螞蟻社會之所以成為非常特殊事物的局限性。這些局限性在螞蟻個體的解剖學和生理學上都有其深刻的根源。昆蟲和人二者都是呼吸空氣的生物形式，都是從水生動物的方便的生活條件經過漫長的時間而後過渡到受陸地限制的、要求極為嚴格的產物的代表。從水界到陸界的這種過渡，不論在什麼地方發生，都要引起呼吸系統、循環系統、有機體的機械支架以及成覺器官等等方面的根本改造。

社會反饋這個問題對於社會學和人類學具有非常巨大的意義。人類社會的通訊模式極其多種多樣。有些社會，例如愛司基摩人那樣的社會，看來是沒有領袖制度的，社會成員之間的從屬關係也是很不顯著的，所以，這個社會團體的基礎只不過是在氣候和食物供應的非常特別的條件下謀求生存的共同願望而已。有些社會分成許多階層，在印度就可只找到這樣的社會，其中，二人之間的通訊手段受到自家門第和社會地位的嚴格限制。有些社會是由專制君主統治看，兩個臣民之間的每一關係都要從屬於君臣之間的關係。還有由領主和農奴構成的等級制度的封建社會，它們具有非常特殊的社會通訊技術。

大多數哺乳動物的青春期，或是標志著保護期的結束，或是標志著其青春期的到來遠在保護期的結束之後。在我們的社會中，人不到二十一歲不算成年，而現代高等職業所需的受教育時間大約要延續到三十歲左右，實際上已經過了體力最強壯的時期。因此，人在做學生方面所花費的時間可以達到他的正常壽命的百分之四十，其道理又是和他的生理結構有關。人類社會之建立在學習的基礎上面乃是一樁十分自然的事情，這就象螞蟻社會之建立在遺傳模式的基礎上面一樣。

我們大多數美國人都喜歡生活在相當輕鬆的社會團體中，在這樣的社會裡，個體之間和階級之間的通訊障礙不是太大的。我的意思並不是說，美國在通訊方面已經達到了這種理想。在白人至上還是全國大部分地區的信條的情況下，這個理想總是達不到的。

我真正想用電話聯繫的人們是有限的，今天和我通話的大部分人就是昨天和我通話的那些人，日復一日，周復一周，都是如此。我就是使用電話設備來和這批人建立通訊聯繫的。現在，由於普遍採用了目前的接線技術，以致接通每天同我們打四次、五次電話的人的接線過程和接通那些也許過去從未和我們通話的人的接線過程無法區別開來。從電話線負荷應當均等的角度看，我們可見利用的電話設備，不是對經常的傳https://read.99csw.com呼戶太少，就是對不經常的傳呼戶太多，這種情況使我想起了霍爾墨期的《單馬車》這首詩篇來。你們大概都還記得，這輛古老的馬車，在使用了一百年之後，表明了它自身的設計是如此之精緻，以致無論是車輪、車頂、車杠或座位，都沒有顯示出任何不經濟的、其磨損程度超過了其他部分的地方。實在說，「單馬車」乃是尖端技術的代表，它不單是一個幽默的幻想。要是車箍比輻條或是擋泥板出車杠耐久些，那這些耐久的部件就會使若干經濟價值浪費掉了。這些經濟價值或者可以節省下來而不損害整個車輛的耐久性，或者可以平均分配給全車使它更加耐久些。的確，任何不具「單馬車」這種性質的結構都是浪費地設計出來的．這也就是說，就最經濟地服務而言，把我跟某甲的聯繫過程（此人我一天跟他打三次電話）和我跟某乙的聯繫過程（此人在我的電話本上是不受注意的一戶）等量齊觀，不是理想。假如稍微多分配一些我跟某甲直接聯繫的手段，那我即使花費加倍的等候時間來和某乙接通也是完全可以補償過來的。如果這樣，那我們就可以不費多少錢而設計出一部儀器來記錄我過去的談話，按照我過去使用線路的額數重新分配給我一個服務度，那它就會為我服務較好，或花錢較少，或二者兼而有之。荷蘭菲力普電燈公司已經成功地做到這一點。藉助羅素所講的「高級邏輯類型」的反饋，它的服務質量已經得到了改善。這種設備具有較多的變化，較大的適應性，工作起來比常見的設備更為有效，因為常見的設備都具有熵趨勢，幾率大的壓倒了幾率小的。

在十七世紀末葉，洛克認為人心的內容就是他稱之為觀念的那種東西構成的。對他說來，人心完全是被動的，是一塊乾乾淨淨的黑板，是tabula rasa（一張白紙），個人經驗就是他在這張白紙上面所寫下的印象。如果這些印象經常地出現，或是同時地出現，或是在某一序列中出現，或是在我們往往歸之於因果聯繫的那些情況中出現，那麼，按照洛克的意見，這些印象或觀念便具有某種能動的趨勢把各個組成部分粘合在一起而形成複合觀念。觀念粘合的機制就在於觀念自身之中，但是，洛克在其所有的著作中，有一個令人感到奇怪的反對描述這種機制的意圖。他的理論與現實的關係只能是火車的照片與行進中的實際火車的關係。它是一張任何部分都是靜止不動的圖表。如果我們考慮到洛克學說產生的時代，這一點就不值得驚奇了。動力學的觀點，動態地描述事物的觀點，首先是在天文學中而非首先在工程學或心理學中獲得其重要性的，這項工作要歸功於牛頓，但牛頓不是洛克的先驅者，而是他的同時代人。

值得注意的是，通過擴散把新鮮空氣帶進來又把用過的含有二氧化碳的臟空氣帶出體外的乃是同一個氣管系統。在擴散的機制中，擴散時間不是隨氣管長度而變化，而是隨著管長平方而變化。因此，一般講來，系統的效率隨著動物軀體的增大而極其迅速地降低下來，對於相當大的動物而言，系統的效率就會降低到生存點以下。因此，從昆蟲的結構看來，它不僅不可能有最好的記憶，而且不可能生長得更大一些。

通常，許多東西都和食物沒有什麼聯繫，例如，視的對象、聽的聲音等等，它們對唾液不會產生任何的影響。但是，巴甫洛夫觀察到，如果狗在進食時系統地出現某種對象或某種聲音，那麼，這個對象或聲音單獨出現時也足以激起唾液。這就是說，唾液的反射受到過去聯想的制約。

常常有人說，任何一個適用於機器的學習理論都是不存在的。也有人說，就我們目前的認識水平而言，我所能提出的任何一種學習理論都不免為時過早，它和神經系統的實際情況大概不對頭。我希望從這兩種批判意見的夾縫中穿過去。一方面，我希望提出一種製造學習機器的方法，要求這個方法不僅能夠使我造出一些特定的學習機器，而且能夠給我提供一種製造多種多樣學習機器的一般工程技術。只有在我達到這種一般性的程度時，我才能夠免除下述的批評：我所主張的類似於學習的那種機械過程事實上是某種與學習的本質完全無關的東西。

但雖然如此，了解下述一點是有意義的：那種被我們主觀地稱之為情緒的現象，也許並不單純是神經活動中的一種沒有用處的附帶現象，它很可能控制著學習過程中的以及其他類似過程中的某一重要階段。我並不是說，它一定是這樣的，但是，我要說，那些在人與其他生命體的情緒和現代類型的自動機的應答之間截然劃上一條不可逾越的鴻溝的心理學家們，在他們作出否定的結論時，應當象我作出肯定的結論時那樣地小心謹慎。

記憶的生理條件以至於學習的生理條件看來就是組織性的某種連續，即把來自外界的由感官印象所產生的變化變作結構或機能方面的比較經久的變化。昆蟲的變形太徹底了，以至於無法把這些變化的經久紀錄較多地保留下來。我們的確很難設想，經過了這樣嚴重的內部改造過程之後，還能夠繼續保持著一種具有任何精確程度的記憶。

關於神經理論的上述見解和那些由一系列開關裝置組成的機器的理論相符。在這種機器中，後面開關的接通取決於前面一批相關開關的同時接通這樣一種精確配合的行動。

我們這裏所討論的高級學習過程仍然受到所在系統的機械條件的限制，它顯然不與人的正常學習過程相當。但是，從讀過程出發，我們可以推導出一些完全不同的方法使複雜類型的學習過程得以機械化起來。這些方法的指導思想是由洛克的聯想學說和巴甫洛夫的條件反射理論分別給出的。但是，在我討論它們之前，我要先做一些普通的解釋，來答覆對我下面將要提出的見解的某些批評。

在節足動物中，內部生長可以變換為外部生長，這隻要脫去舊的緊身衣並在舊衣下面長出一件新衣來就行了，新衣開頭是柔軟的、可彎曲的並且能夠採取稍微新穎和寬大的樣式，但它很快就會變成舊衣的樣子，硬化起來了。換言之，它們的生長階段是以一定的脫皮周期為標誌，甲殼類脫皮比較經常，昆蟲脫皮則少得多。幼蟲期可只有好幾個脫皮階段。蛹期就是其過渡形態，這時，本來在幼蟲期不起作用的翅內在地向著官能狀態發展。這個發展過程在接近蛹期的最後階段才達到完成，而這一次脫皮便使它完全成年。成年之後就永遠不再脫皮了。這就是昆蟲的性階段，在大多數的情況下，雖然它這時還有食用食物的能力，但有些昆蟲的口腔和消化管道停止發育，所以，這種昆蟲稱為成蟲（imago）。成蟲只ｒeaｄ.９9ｃsｗ.ｃｏm能配偶，產卵，而後死去。

解剖學結構上的這種不成熟性是和人的童年期很長這一點相對應的。從生理學看，人在過完他的正常壽命的五分之一以前都還沒有達到他的青春期。讓我們用這一點和老鼠的相應比率作個比較。老鼠可只活三年，但是，三個月過後，它就開始生殖。這是十二與一之比。在絕大多數的哺乳動物中，老鼠的這個比率與人相較是近乎標準的。

在行為定型問題上，與螞蟻差別最大的無過於一般哺乳類，特別是人。我們經常看到，人是幼態（neoteinic form）的，這就是說，如果我們把人和他的近親——類人猿比較一下，那就會發現，成年人在頭髮、頭形、體形、身體比例、骨骼結構和肌肉等等方面都和剛剛生下來的類人猿更加相似，而不那麼象成年的類人猿。在動物之中，人就是永遠長不大的彼得?潘。

昆蟲和甲殼類以及一切節足動物是以完全不同的生長方式建成的。節足動物的軀體外部包圍著一層甲殼質，這是由表皮細胞分泌出來的。甲殼質是一種和賽璐珞很接近的緻密物質。在動物軀體的接合部位，甲殼質層很薄，而且比較柔軟，但在其餘部位，則是堅硬的外骨骼，這我們在大蝦和蟑螂身上都可以看到。內骨骼，例如人的，能夠隨同一切組織的生長而生長。外骨骼就不能這樣了，除非象蝸牛那樣通過添加來生長。外骨胳是死組織，沒有內在的生長能力。它的作用是給軀體以堅強的防護，也供肌肉的附著之用，但它等於一件緊身衣。

就我所知，這一點目前還沒有做到，但它已經納入我們的研究範圍，而且有希望應用於其他預測問題中。防空武器之能夠根據飛機的特定運動來進行瞄準和射擊，這樣一個總計劃的構成，就其本質講來，是一種學習行為。這是防空武器計算機構中的程序帶的變化，它和數字數據的解釋過程並無太大的不同。事實上，它是一種非常一般的反饋，能對儀器操作的整個方法作出改變。

昆蟲全部尺寸的最大值要比脊椎動物小，但是，構成昆蟲的那些基本元件並不總是小於人的甚至鯨魚的基本元件。昆蟲的神經系統依其軀體大小也成為小尺寸的，然而，它所含有的神經元不比人腦的小多少，雖則它們在數量上少得多了，而其結構也遠不如人的複雜。就智力問題而言，我們應該想到，起作用的不僅是神經系統的相對尺寸，而且，在很大程度上，是它的絕對尺寸。在昆蟲的小而又小的結構中，肯定沒有地方來安置非常複雜的神經系統，沒有地方來存贓大量的記憶的。

這種「全或無」的機器叫做數字計算機。它在解決各種各樣通訊和控制的問題上有著很大的便利。特別是，由於它僅僅是在「是」和「否」之間作出決定，這就使得它的積累信息的方式很便於我們在非常龐大的數字中把極為細小的差別區分出來。

另外一個關於學習過程的例子見於預測機的設計工作中。在第二次世界大戰初期，防空火力的效率較差，以致有必要去發明一種儀器，要求它能夠跟蹤飛機的位置，計算出飛機的距離，確定炮彈在擊中它之前在空中所經歷的時間，還要算出在該時間終了時飛機將要達到的位置。如果飛機能夠採取完全隨意的逃避動作，擁我們的任何技巧都無法掌握我們所不知道的飛機在高射炮開始射擊和炮彈到達目標附近這段時間內的運動。

但是，這種限制多端、形式不定的民主，對於許多以效率作為最高理想的人們說來，甚至還是認為太無政府主義了。這些崇拜效率的人們喜歡讓每一個人從孩提時代起就在指定給他的社會軌道上活動，執行著束縛他就象奴隸之被束縛在泥土上面一樣的社會職能。

此外，昆蟲組織的充氧方法至多是局部地利用了血液。這種動物的軀體中有一個枝狀的氣管系統，它直接地從外部把空氣吸入需氧的組織中去。這些氣管都由螺旋狀的甲殼質纖維保護著，以免受損，所以它們是被動地開放著的，我們無論在哪兒也找不到證據來說明昆蟲有一個主動的、有效的氣泵系統。昆蟲的呼吸只是通過擴散的方式來進行的。

從不可能存貯大量的記憶這個觀點看來，昆蟲就沒有機會學習到很多的東西了，這也可以從下述事實看出：在生長的過程中，由於發生過生理變形這樣重大的災難，一隻象螞蟻這樣的昆蟲，其幼年期是採取了與成年期毫不相關的生活形式渡過的。此外，昆蟲在成年期的行為必須在本質上一開始就是完整的，這就清楚地說明了，昆蟲的神經系統所收到的種種指令一定基本上是其構成方式的結果，而非任何親身經驗的產物。因此，昆蟲很象那種預先把全部指令都陳述在「紙帶」上的計算機，幾乎沒有什麼反饋機制來幫助它在不確定的未來中採取行動。螞蟻的行為主要是本能問題，而非智力問題。昆蟲在其中長大起來的生理方面的緊身衣直接決定了調節其行為模式的心理方面的緊身衣。

在畜牧場上，要建造一個足夠牢固的線網來圈住牲口，不是一樁容易做到的事情。

在許多世紀中，科學在亞里士多德衝動的驅使之下，著重於分類工作而把現代的研究衝動即研究現象發生作用的方式扔在一邊。的確，當植物和動物還有待于調查研究的時候，要是不經過一個不斷搜集材料以描述自然史的過程，我們就很難理解生物學如何能夠進入真正的動力學時代。偉大的植物學家林耐（Linnaeus）就是一個例子。對於林耐講來，種和類都是固定不變的亞里士多德式的形式，而不是進化過程的路標；但是，我們只有根據林耐的全面描述，才有可能找到令人信服的進化實例。早期的自然史家都是知識領域中的實幹的拓荒者，他們圍攻和佔領新領域的慾望太強烈了，以致對於他們所觀察到的新形式不能十分細緻地作出解釋。拓荒者之後來了講究操作的農場主，自然主義者之後來了現代的科學家。

另一方面，我希望使用與描述神經系統以及人和動物的行為的實際過程不太不同的語言來描述這種機器。我充分了解到，我在表述人的實際機制時不可能期望在每個細節上都是正確的，我甚至可能在原則上發生錯誤。但雖然如此，只要我提出一種能夠用那些屬於人心和人腦方面的概念對之進行文字描述，那我就是給出一個免於受到批評的起點，也是給出一個用以和其他理論所能得到的成果進行比較的準繩。

我們已經指出，一個有效的行為必須通過某種反饋過程來取得信息，從而了解其目的是否已經達到。最簡單的反饋就是處理演績成敗的總情況的反饋，例如我們是否真的抓住了我們想要抓起來的東西，又如一支先頭部隊是否在指定時間到達了指定地點。但是，還存在著許多別的形式的九*九*藏*書、具有比較複雜性質的反饋。

脊椎動物不僅發展了內骨骼，而且發展了其他特性以適應它們活躍生命之所需。它們的呼吸系統，不論其形式是腮，是肺，都能很好地適應外部媒介物與血液之間進行積極的氧交換，而其效率要比一般無脊椎動物的血液大得多，因為脊椎動物的血液含有集中在血球里的輸送氧氣用的呼吸色素。這種血液是在效率較高的心臟抽送之下在一個封閉的血管系統中流通著，而不是處在一個由不規則的心竇（sinuses）所構成的開放系統中。

在脫掉舊衣並長出新衣的過程中，神經系統是參与作用的。雖然我們有一定數量的證據來說明從幼蟲過渡到成蟲時有某種記憶保持著，但是，這種記憶的範圍不能很廣。

無論如何，衝動沿神經纖維傳導的問題，即使可用頗為簡單的辦法來描述，例如，用全或無的現象來描述，但是，一衝動通過突觸層的傳遞問題仍然要取決於複雜的應答模式，其中輸入纖維的某些組合能在某一限定時間內激發，使消息作進一步的傳遞，而其他組合就不是這樣。這些組合不是一成不變的，甚至也不僅僅取決於該突觸層過去接收消息的情況。大家知道，它們是隨溫度而變化的，很可能還隨著許多其他因素而變化。

本章的主題之一就是指出：法西斯主義者之所以渴望用螞蟻社會作為模型來建立國家，乃是對螞蟻和人二者的本性都有嚴重的誤解所致。我願意指出，昆蟲的生理髮展自身決定了它在本質上是一個愚蠢的、不會學習的個體，註定了不能有任何較大程度的改變。我還願意表明，這些生理條件如何使昆蟲成為一種廉價的、可以大量生產的東西，不比一隻紙做的、用過一次就要扔掉的餡餅盤子具有更多的個體價值。在另一方面，我願意表明，人之所以能夠進行大量學習和研究工作（這差不多會佔去他的半生時間），乃是生理地裝備了這種能力的，而螞蟻則缺乏這種能力。多樣性和可能性乃是人的感官所固有的特性，而且它們確實是理解人的壯麗飛躍的關鍵所在，因為多樣性和可能性都是人的結構本身所特有的東西。

但是，如果說明演績情況的信息在送回之後能夠用來改變操作的一般方法和演績的模式時，那我們就有一個完全可以稱之為學習的過程了。

為了說明昆蟲的尺寸受到上述限制的意義，讓我們比較一下兩種人工結構——小屋和摩天大樓。小屋的通風條件完全可以通過窗框附近的空氣流通而得到適當的保證，無需考慮管道通風問題。另一方面，在分成許多單元的摩天大樓中，把強力通風系統關上，就會在幾分鐘之內使工作場所的空氣變得不可忍受的污濁。對於這樣的結構，擴散乃至對流的通風辦法都是不夠用的。

但是，假若我們過分堅持人腦是一部值得推崇的數字計算機，那我們就要受到某種非常公正的批評了。批評可以部分來自生理學家，部分來自心理學家，後者是跟那些不喜歡用機器作對比的心理學家們多少持著相反意見的。我講過，數字計算機中有程序帶，它決定所要完成的操作程序，而程序帶在過去經驗基礎上的變化就和學習的過程相當。

讓我們記住：「敬告所有與此事有關者」式的消息所起的作用，在一定程度上，是和那種把全部新的統計資料都送進儀器的防空控制裝置中的變化相似，而不是和那些只把特定的數字資料直接送進儀器的防空控制裝置中的變化相似。在上述兩種相似的情況中，都有一種也許是長期積累起來的活動，由於長期持續之故，這種活動將有種種效果產生出來。

讀者在這裏也許要說：「好了！我們早已知道螞蟻之作為個體不是很聰明的，那又何必庸人自擾地講了一大堆它不能聰明的道理呢？」答案在於，控制論採取了這樣的觀點：機器或有機體的結構就是據之可以看出其演績的索引。昆蟲的機械定型就是這樣地限制了它的智力的，而人的機械可變性則為其智力發展提供了幾乎毫無限制的前景。這個事實與本書的觀點密切相關。從理論上說，如果我們能夠造出一部機器，其機械結構就是人的生理結構的複製，那我們就可以有一部機器，其智能就是人的智能的複製。

這種行為模式也可以在機器中找到。晚近在電話接線技術方面的革新對於人的適應能力提供了一個有趣的機械方面的類比。在整個電話工業中，自動交換機很快地就勝過了手工操作的交換機，人們似乎還這樣地認為，現在的自動接線裝置就是一個近乎完善的東西了。然而，稍微想一想，人們就可以明白，現在的接線過程是非常浪費設備的。

人自身代表著另外一個發展方向，這在所有脊椎動物中都可見看出；在無脊椎動物中，至少象鱟和章魚那樣高度發展的無脊椎動物也是標志著這個方向的。在這一切的生物形式中，結締組織內部的某些部分凝聚起來了，不再是纖維狀的了，它們變成一種密集而堅硬的膠狀物。軀體的這些部分叫做軟骨，旨在附著那些有力的為動物活躍生命所需的肌肉。在高等脊椎動物中，這種原始軟骨質的骨骼起著臨時支架的作用，繼而代之的是更加堅硬的材料，叫做骨，它就更加合乎附著有力的肌肉的要求了。這些由骨或軟骨構成的骨骼，在任何嚴格意義上都不是大量活組織構成的，但是，在這一整塊的胞間組織之內，卻充滿了細胞、細胞膜和營養血管等活的結構。

讓我再講一下關於學習理論可能建立的根據。神經生理學家的絕大部分工作都是研究神經纖維或神經元的衝動傳導，而這個過程是以「不全則無」的現象給出的。這就是說，如果一刺|激沿神經纖維到達其上的某點或某端，它就沿著該處的某一神經纖維傳播下去，只要它在相對短的距離內不消失掉，那麼，該刺|激在神reａｄ•９9csw•cｏm經纖維的較遠點上所產生的效應與共初始強度本質上無關。

如前所趨，某些種類的機器和若干生命體，特別是比較高級的生命體，都能在過去經驗的基礎上來改變自己的行為模式，從而達到反熵的特定目的。在這些比較高級形式的能夠進行通訊的有機體中，作為個體過去經驗的環境是能夠把個體的行為模式改變得在某種意義上更加有效地來對付其未來環境的。換言之，有機體並不象萊布尼茲鍾機式的單子那樣，同宇宙作預定的和諧，而是和宇宙及其未來的種種偶然性依據實際情況而尋求著新的平衡。它的現在不同於它的過去，而它的未來又不同於它的現在。在生命體中，就象在宇宙自身之中那樣，分毫不差的重複是絕對不可能的。就生命體和機器之間的類比而言，阿希貝博士的工作可能是我們目前對這個問題的最偉大的貢獻。學習，和比較簡單的反饋形式一樣，也是一種從未來看過去和從過去看未來有所不同的過程。關於顯然合目的的有機體這一整個概念（不論這概念是機械的、生物學的或是社會的），都是時間之流中具有特定方向的一根飛箭，而不是兩端都有箭頭的可以向著其中任一方向前進的線段。能學習的生物不是古代神話中的兩頭蛇，兩端都有頭，走哪兒去都無所謂。能學習的生物是從已知的過去走向未知的未來，而這未來是不能和過去互換的。

我們至少可以同樣地設想：這類變化可以部分地起因於化學變化，而化學變化一般是通過血液而非通過神經來傳送的。我們又可以設想：「敬告所有與此事有關者」式的消息是由神經來傳送的，這些消息自身局部地表現為化學活動的形式，伴隨著突觸的變化而出現。作為一個工程師，我認為，比較經濟地傳送「敬告所有與此事有關者」式的消息的辦法似乎是通過血液，而不是通過神經。但是，我沒有證據。

讓我再舉另外一個例子來弄清反饋在學習方面的作用。當巴拿馬運河各水閘上的巨大控制室在工作著時，它們都是雙向的通訊中心。控制定不僅要發出信號以控制牽引機車的運轉、控制閘口的開和關、控制水門的開和關，而且，室里還擺滿了儀錶，它們除表示機車、閘口和水門已經收到它們的命令外，還要表示它們實際上已經有效地執行了這些命令。如果情況不是這樣，水閘管理人就會很快地想到也許有一部牽引機車停頓了，或是一艘巨噸級的軍艦衝進了水門，或是其他許多類似的不幸事件之一發生了。

在美國的社會圖景中，存在著這些傾向，存在著這種對未知未來所蘊含的種種機會之否定，這是可恥的。由於這個緣故，許多人雖然一心一意依戀著這種永遠派定人們社會職能的秩序井然的國家，但若迫使他們公開承認這一點，那他們就會感到狼狽不堪了。他們只能以其行動來表示自己明顯的偏愛。可是這些行動也是夠明確突出的了。商人用一批唯命是從的人圍繞在自己周圍，從而使自己和他的僱員們隔離開來；或者，一個大研究所的領導人給每一屬員指定一個研究專題，但不給他獨立思考的權利，以免他超出這個專題的範圍並窺見研究工作的全部要領。這些都表明了他們所尊重的民主並非真正是他們願意生活于其中的秩序。他們所嚮往的預先指定各人社會職能的秩序井然的國家，令人想起了萊布尼茲的自動機，它在通向偶然性的未來時，不會提供不可逆轉的活動，而這種活動卻是人的生活的真正條件。

這些神經衝動沿著一根纖維傳播到另一根纖維是要經過其間的連接點即所謂突觸這個地方的，在這個地方，一根輸入纖維可見和多根輸出纖維相接，而一根輸出纖維也可以和多根輸入纖維相接。在這些突觸中，單根輸入神經纖維所提供的衝動往往不足以產生一個有效的輸出衝動。一般地說，從輸入突觸到達一給定輸出纖維的各個衝動如果太少，則輸出纖維不作應答。我這裏所說的太少，並非必然地意味著所有的輸入纖維的作用相同，甚至也不是必然地意味著有了一批從事輸入活動的突觸作為連接點，則輸出纖維的應答與否這個問題就可以一勞永逸地得到解決。我也不想忽視這樣的事實：有些輸入纖維不僅不在它們所連接的輸出纖維中產生刺|激，反而有阻止這些輸出纖維接受新刺|激的趨勢。

非直達消息這個概念，大家並不生疏。這種消息在找到接收者之前不停地傳播出去，然後，它使接收者受到它的刺|激。這類消息經常被用作警報。火警就是通知全城居民的信號，特別是通知消防人員的，不論他們呆在何處。在礦井中，當我們發現沼氣而要求遠處通道上的所有人員離開時，我們便在通風口處把一瓶乙基硫醇打破。我們沒有理由認為神經系統中不會有這類消息。如果我去建造一架普通類型的學習機，那我就非常樂意採用這樣的方法：把一般地傳播「敬告所有與此事有關者」式的語息和特定通路的消息兩者結合起來。設計種種電方法來執行此項任務，應該不難。當然，這完全不等於說，動物的學習實際就是採取傳播性的和通道性的兩種語息相結合的方式。坦白地說，我認為動物的學習完全可能就是這樣，但是，我們的證據不足，所見它還只是一種猜想。

因此，比較經濟的辦法就是用一兩根較細的、通有高壓電流的導線來代替這種笨重類型的線網，一當動物身體觸及電網從而使電流短路時，動物就受到了一個十分可觀的電擊。

在上做紀最後四分之一和本世紀最初四分之一的年代里，另一位偉大學者，巴甫洛夫，以其獨特方法從本質上研究了以前洛克研究過的同一個領域。但是，他的條件反射的研究是實驗地進行的，而不是象洛克那樣理論地進行的。除此以外，他認為條件反射是在下等動物中出現的東西，而不是在人體中出現的東西。下等動物不會講人的語言，但是，它們能講行為語。在它們的比較顯眼的行為中，就其動機而言，大多數都是情緒方面的行為，而它們的情緒又大部和食物相關。巴甫洛夫正是從食物和唾液的生理徵候而開始其研究的。我們可以很容易地把一根小管插入狗的唾腺中，並觀測唾液在食物刺|激出現時的分泌情況。

但是，還有另一級的控制問題，它也是可用機械方法來解決的。通過對飛機飛行的實際觀測求得其統計材料，再把這些統計材料變換成控制高射炮的規則，這個問題本身就是特定的數學問題。和通過實際觀測來追蹤飛機的辦法相比，按照給定規則來追蹤飛機的辦法是相對緩慢的，因為它得對飛機過去飛行的情況作大量的觀測。但雖然如此，要使這個長時間的活動就象短時間的活動那樣地機械化起來，不是不可能的。因此，我們有可能去建造一種防空武器，它自身能對飛行目標的運動九*九*藏*書情況作統計的觀測，然後對這些材料進行加工，把它們編成一個控制系統，最後以該系統作為快速調整的方法，使武器的位置對準所觀測的飛機位置及其運動。

在人腦中，最最顯見的類似於程序帶的地方就是突觸閾的確定性，即激發一個與之相連的輸出神經元的那些輸入神經元要在彼此之間作出精確組合的確定性。我們已經知道，這些閾值隨著溫度而變化；我們沒有理由認為，它們不隨血液的化學成分以及許多自身根本沒有全或無性質的現象而變化。因此，在考慮學習問題時，採用神經系統的全或無理論，我們就必需特別當心，如果我們對這個概念還沒有做過理論上的批判，而又沒有特定的實驗證據來支持這個假設的話。

這種電網要能在開頭一兩次承受住了牲畜的壓力，但繼此以後，電網的作用，不在於它能夠承受機械壓力，而在於牲畜已經養成力圖避免與電網接觸的條件反射。在這裏，反射的原始扳機乃是痛苦，而避免痛苦對於任何動物的生命延續講來則是一枚極為重要的事情。形成該反射的扳機是牲口對於電網的視覺。除飢餓和痛苦外，還存在著其他的產生條件反射的板機。對於生物的這些情緒狀態，我們可以用擬人的語言來講述它們，但我們用不著這樣一種的擬人主義，即把這些東西說成具有動物經驗中所不具有的重要意義。動物的這些經驗，無論我們可否稱之為情緒的，都能夠產生強烈的反射。在形成一般的條件反射時，反射應答使轉移到這些扳機狀態之一。這個扳機狀態經常伴隨原始扳機而出現。對於引起給定的應答，刺|激物可變，這在神經方面一定是互為相關的：導致應答的突觸通路是開著的，不然的話，就應當關著，或者說，不導致應答的突觸通路是關著的，不然的話，就應當開著；這樣就構戍了控制論所講的程序帶中的變化。

在螞蟻社會中，每個成員都執行著各自特定的職能。其中也許還存在著專職的士兵階級。某些高度特殊化的個體執行著皇帝或皇后的職能。如果採用這種社會作為人類社會的模式，那我們就會生活在法西斯的國家中，其中每一個體生來就命中注定了有著自己特定的職業：統治者永遠是統治者，士兵永遠是士兵，農民不外乎是農民，而工人則註定了是工人。

設定飢餓、痛苦或任何其他刺|激的固定影響可以通過血液引起條件反射，這就已經把我所需的觀點作了相當的限制了。要是我企圖去確定這種未知的由血液帶來的影響的性質，要是這種影響存在的話，那我的觀點就要受到更大的限制了。血液自身帶有種種物質，可以直接地或間接地改變神經的活動，這在我看來是一樁非常可能的事情；某些荷爾蒙或內分泌的活動至少暗示了這個事實。但是，這並不等於說，決定學習閾值的那種作用就是特定荷爾蒙的產物。此外，它雖然引導我們在飢餓和電網所引起的痛苦之間找出某種可以稱之為情緒的共同物，但如果認為情緒就是決定反射的全部條件，而對反射條件的特殊性不作任何進一步的討論，那就肯定跑得太遠了。

如果這些結果僅僅用作鑒定和調節該系統的數據，那就是控制工程師所用的簡單的反饋。

條件反射對其刺|激作出迅速的應答，並不必然地標志著條件反射的建立過程也是比較迅速的。因此，我認為，下述看法是適宜的：使得這種條件化得以產生的消息乃是通過血液流的緩慢而又普遍的傳播作用帶來的。

控制原理不僅可以應用於巴拿馬運河的水閘，而且可見應用於國家、軍隊和個人。

除了這些按照是和否的原則來工作的機器外，還有其他計算機和控制機，它們是用來測量的，不是用來計數的。這類機器叫做模擬計算機，因為它們的操作是以待測的量和代表它們的數值量之間的類比關係為根據。模擬計算機的例子之一就是計算尺，它和進行數字運算的台式計算機完全不同。凡用過計算尺的人都懂得，印有刻度的標尺和我們眼睛的準確度都給我們在尺土所能讀到的精密度帶來了明顯的限制。這些限制，並非如人們所想的那樣，只要把尺子造得大一些，就可以方便地得到解決。十英尺長的計算尺只比一英尺長的計算尺增加十分之一的精密度，為了取得這個精密度，我們不僅要把大計算尺的每一英尺造得和小計算尺的精密度相同，而且這一英尺和那一英尺接續起來的排列方向又必須和小計算尺所預期的精密度相一致。除此以外，保持大尺的剛性這個問題要比保持小尺的剛性麻煩得多，這就使得我們依靠增大尺寸來增加精密度的辦法受到了限制。換言之，從實用目的看來，用作測量的機器不同於用作計數的機器，因為它的精密度受到了極大的限制。把這一點加到生理學家對全或無活動的偏愛上面，那我們就不難理解為什麼對人腦的機械模擬所做過的大部分工作都要在不同的程度上以計數作為基礎。

陸生動物的軀體之在機械方面的增強是沿著幾條互不相關的道路前進的。大多數軟體動物的情況就跟某些其他生物群（它們雖然和軟體動物無關，但在基本特點上都具有類似於軟體動物的形式）的情況一樣，都是從外皮的某個部分分泌出一種無生命的、含鈣的組織體，叫做甲殼。這個東西從動物的早期階段起到它的生命結束止都在不斷地添加著。那些依螺旋形式發展的生物群只要用這個添加過程就足以說明它們。

如果甲殼對動物起到保護作用，而動物在其以後的階段中又長得相當大的話，那麼甲殼一定是一種非常可觀的負擔，僅能適用於蝸牛式的移動緩慢而生活安靜的陸生動物了。在其他帶殼的動物中，殼愈輕，負擔愈少，但與此同時，防衛的力量也就愈差。殼的構造具有沉重的力學負荷，它在陸生動物中只是一個不大的成就。

但是，在許多情況下，駕駛員不是或者不能採取隨意逃避動作的。他受到這一事實的限制：如果他快速轉彎，離心力會使他失去知覺；他還受制於另一事實：飛機的控制機構和飛行員所受的駕駛訓練實際上迫使他遵守某些有規律的控制習慣，甚至在其逃避動作中也不例外。這些規律性不是絕對的，而是多次實踐所表現出來的統計優勢。對於不同的飛行員講來也許是不同的，對於不同的飛機講來則肯定是不同的。讓我們記住：在追蹤快得象飛機這樣的目標時，計算者是沒有時間拿出儀器來計算飛機飛向何處的。全部計算程序都必須編進高射炮本身的控制系統中。這個計算程序必須包括我們對一定類型的飛機在不同飛行條件下的過去統計經驗的數據在內。現在所用的高射炮都附有一個校準儀器，儀器或者使用這類固定數據，或者對這些有限個的固定數據作選擇使用。它們的正確選擇可依炮手的需要而隨意更變，按一下電鈕就行了。