我劝你放下对 完全理性的崇拜【2023H2】
TLDR
本文批判只追求完全理性逻辑并否定其他推理方式的“完全理性”教 信徒,指出其问题。并提供了一种尝试对其进行适度改良的混合策略方案。
0、目标问题
本文更多从【对未来的更准确预测】与【让自己形成一个更好的认知】的角度来讨论的。
很多人认为在这些方面追求完全理性,或者说认为如果能够变得更加理性的话,应该是更好的。本文将此称为【对于理性的崇拜】,而本文的观点很明确:这是不对的:
人个体没有自己想象的那么理性,也做不到那么理性。甚至在80%时间的意义下也是很难做到的。
完全的理性也并非一个足够好的对于未来的预测模型,特别是在考虑了成本因素后。这也是为什么人类并不是按照完全理性进化的原因之一(严格来说是 解释之一)。
1、传统认知的问题
本节先解释为什么传统偏好的方式有问题。
1.1、完全理性的限制
(本节比较偏理论,专为对自己的逻辑能力非常自负的同学所准备,其他人可以跳过)
无论是哪种程度的理性崇拜者,应该都会同意使用数学中的数理逻辑(Mathematical Logic)分支作为严格性的最后仲裁方式。即使很多理性崇拜者并没有去认真学习过这个分支的基础。
在1931年之后,数理逻辑中就有个一个非常重要的进展:哥德尔不完备定理(Gödel's incompleteness theorems),详见 wiki 。其结论的一个不严格概括是:
【G1】在任何足够复杂(标准为包括算术)的形式化体系中,都存在无法在该体系内证明或证伪的命题。也就是说,有一些真实的数学陈述无法用这个体系的规则来证明。
【G2】在任何足够复杂的形式化体系中,该系统的一致性不能在该系统内部证明。
换句话说,数学上已经严格证明了:几乎任何有用的理论体系中,必然存在命题既无法被证明又无法被证伪。
一般来说这些命题中会包含有确实正确的命题。最广为人知的例子是:欧氏几何中的第五公设,在人们生活的空间中它是对的,但无法被证明,只能被加入到基础公理之中。
哥德尔不完备定理的证明思路并不复杂,可以让很多人理解。
我认为:一个足够聪明的理性崇拜者,在确认完哥德尔不完备定理的内容和证明过程无误后,经过一段时间的思维重建之后,就该自觉地放弃对于完全理性的崇拜了。我认为哥德尔不完备定理是对人类理性的最佳讽刺案例,没有之一。
那么对于理性崇拜者来说,本文希望讨论的内容可以概括为如下几点:
如何以可接受的成本到达那些无法被证明但正确的有用命题,整个决策过程可以接受少量假阳性(即实际不真但被会认为是真的)
如果一个有用的真命题需要决策者无法承受的证明推理成本才能被验证,那么是否同样有近似的方式可以帮助决策者到达这些命题,整个决策过程同样可以接受少量假阳性
总结一下就是:把推理的可行性和推理成本也考虑在内,寻求一个相对于【完全仅相信理性策略】更务实的【认知与决策策略】。
1.2、人个体的元认知的问题
1.1节提到的哥德尔不完备定理只是在对理性的崇拜的石碑上凿了一个裂缝。从实用的角度上,大多数人还会认为说我们很难遇到那样的命题。但本节的内容才是真正在这个石碑上轰出一个大缺口的大炮。
就算完全的理性策略能够在大部分情况下可以探索到正确的命题,但人脑是一个靠谱的执行理性推理的计算机么?很遗憾,答案是否定的。具体表现可以不严格的概括为以下几点:
在比较特殊的条件下,人脑才能比较好地符合一个精确计算机的能力:思维受过这方面的严格训练,且精神状态和身体状态都在较佳的情况,此时才最为接近一个完全理性的状态,但仍不能保证完全。
大部分时候,人脑为了节能和反应更加迅速会运行在一个不那么精确但更为快速的状态上,即使是在有意识的思考过程中也是如此,并且人脑不会在意识中提醒自己“这是我的近似模式,答案不一定对哈”。所以人绝大多数时候对自己的当前的逻辑推理并不严格甚至不靠谱这个事情并没有很强的自觉。但人确实也有一些觉得自己当前不对的直觉,所以也不能说没有提醒,只能说覆盖面还远远不够。
当人在跟人交流、辩论,或者在自己大脑中模拟与人的沟通时,会自动运行在一个更理性一点的状态上。这会让“人自己一个人的思考更不靠谱”这件事更不容易被自我认知到。(为什么这会与社交属性关联在一起也是个有点意思也有点复杂的话题,不在本文讨论范围之内。)
对我上面列的观点有兴趣或者有疑问的人,请直接阅读相关的书 《理性之谜》 。讨论这方面的问题需要非常多的铺垫、概念重新定义、举证等等,远不是一篇文章所能完成的,只能看去看这方面的科普专著。
继续介绍一个方便读者做自我认知的框架,也是来自于这本书:
【A1】直觉推理
人脑确实可以在“状态很好”的时候可以执行一个形式化的程序,例如做三段论式的演绎推理程序的执行。
但在逻辑推理中,其实有一个很难被察觉到的环节其实是非理性、非意识层面的,也很少被人自我怀疑,那就是“一个具体的‘想法’产生”。
例如在家里寻找一个丢失的遥控器时,我们可能冒出一个想法A“遥控器不是在客厅就是在卧室”,然后我们在客厅翻找了一番没有找到,此时我们有了想法B“遥控器看起来在客厅的可能性不大”,然后基于想法A进行逻辑推理之后得到想法C“遥控器在卧室”或者“遥控器在卧室的希望较大”。整个过程中,我们觉得自己是理性的。
但想法A和想法C都忽略了遥控器在其他地方的可能性,例如在厨房。我们甚至都意识不到是否该评估一下想法A是否足够可靠,或者是否在想法B之后重新评估一下遥控器地点的可能性判断。
我们怎么得到这些想法的呢?其实我们不知道,它们很多并不来自于意识之内,而是来自于人脑中非意识的部分,那些部分得到了一个结论,并把这个结论投入意识之中。只不过我们并未意识到这些想法并非经过严格的逻辑推理的,而很自然地接受了它并没有做任何怀疑。这种过程中不在意识之内,但结论出现在意识中的情况,我们有一个概念来描述,就是【直觉】。在这里这个直觉是应用在思考和推理过程中的,所以将其称之为【直觉推理】。
当我们使用一个理性推理的方式在各种想法之间进行推理的时候,其实很多新得到的想法都是直觉推理的产物,而并不是严格套用三段论的结果。当我们反思支撑一个想法的理由时,我们得到的理由也是来自于直觉推理。再加上我们对于运用了直觉推理几乎完全没有明显的意识,这就使得我们以为在进行非常严格的推理思考,但实际上可能漏洞百出。
我相信大多数读者都能接受说直觉推理的结果并不是完全理性的。虽然整个思考过程还会在意识之中进行重新审视和校验,但遗漏一些情况实在太容易了,大家应该经常遇到类似的发现自己之前的思考不全面的情况。
【A2】直觉推理的价值
直觉推理有个很明显的好处,就是:速度更快,消耗能量更少。
这很像系统1的特性,只不过它运行于系统2之内,系统2光靠意识层面是无法独立完成思考的。但直觉推理可以得出一些很复杂的结论,并不像我们对系统1的认知。不光系统1有很多偏见,系统2其实也有很多偏见,例如偏向更容易被想到的解释路径。(系统1和系统2并非一个足够科学的认知框架,还没看过这这方面材料的读者不用从这条线作为入门教材。本段只是照顾一下读过这方面内容的读者。)
有个问题是:直觉推理准确性低于完全理性的逻辑推理么?直觉推理只是人脑的一个不得已的近似能力么?
并不是。首先,直觉推理很可以得到很复杂的包含多种逻辑算符的想法,可以对想法本身进行直觉推理,可以对别人的直觉和想法进行直觉推理等等。第二,在正确性方面,直觉推理可以不受到意识中逻辑推理的推理步数bias的限制,得出“不限于逻辑推理,甚至意识中已有事实限制”的想法。在相当多的情况下,直觉推理的正确性好于意识中的逻辑推理。
我的认知是:直觉推理和逻辑推理各有擅长的领域,直觉推理本身就参与了意识中的逻辑推理过程。直觉推理更擅长“熟悉”的领域,逻辑推理更擅长延伸到不那么熟悉的领域。这里的【熟悉】概念比较模糊,我的理解是:把直觉推理看成是一个过去的经历和思考过程的数据训练得到的黑盒神经网络,输出是想法。这个神经网络自己能够发现一些意识中认识不到的关联性,直觉推理的熟悉领域和意识中能认知的熟悉领域很可能是不同的。
【A3】逻辑思考的过程
传统认知的逻辑思考其实包含了直觉推理和意识中的思考和推理,当人的状态不佳时,整体过程会更加倒向偏直觉的思考过程。直觉未必是错的,但这确实会倒向这个人原有思维的方向。
特别是当一个人思考时,人脑的理性程度和自我反思能力是相对较低的时候。再加之对自己的不理性完全没有自觉,很容易得出一些旁人看来离谱的观点。
希望提升自己的逻辑思考质量,至少需要:
保持一个好的身体和精神状态。
认知到直觉思考的存在,并注意审视自己的思考过程。
更多跟别人讨论,最好是辩论,这样能更加激发起人脑的逻辑思考和思考严密性能力。(大概是从40分提升到70分的感觉吧。)
【A4】社交场景与认知的多样性
简单谈一下为什么社交场景会提升思考结果的正确性、改善逻辑思考质量。注意我特地调整了这两点的顺序来体现它们之间的因果性很弱。
这方面仍然建议去看书,这里只是简单概要一下可能的解释:
人类是按照群体生存进化的,而不是按照个体独立生存进化的。实验发现人群体讨论决策的准确率会明显好于单个人个体,认知偏误等少得多。这就好比让蚁群有足够的生存智慧并不需要给每个蚂蚁一个非常强的大脑。
一个人的时候,并不需要靠理性思考才能得到正确的行动指导。
我认为可能是在远古时代对单个人来说生存下去有很多可能的途径(当然无论何种方式对于单人的风险都很大),但对于这个人来说他并没有足够的信息来支撑他做一个非常理性的决策来实现最佳生存方式。所以就不依赖追求最优,关键在于选择一个路线并自信的走下去。而非常理想的理性状态在这反而并不重要,成本还更高。
人的逻辑能力和语言都是为了群体协同进化的。群体之间需要协同,能够相互沟通,形成合力是重要的,大自然发现的比较好的方式就是通过一定的逻辑性来共同达成合理的方案。语言是逻辑沟通的一个自然载体,语言和人的逻辑都是模糊的。
人脑不擅长在多种想法、视角之间来回切换,也不擅长遍历各种可能的情况。但群体中的每个人会自然倾向于不同的解释。所以从群体进化的角度上,应该让群体中的个人相互辩论来找漏洞,而不是进一步增加人脑的思考耗能。
即使是完全数学化的表达方式,也不意味着他就是严格的。
当我们可以接受一个不严格的中间直接推理步骤时,我们也仍然可以使用一个形式化的表达形式。
人自觉地理性思考是不完全理性的,很多时候可以很不对。
社交讨论、辩论可以有效提升思考质量。
直觉推理未必是更差的,“相信自己的内心”在认知科学上也是有道理的。
严格的逻辑证明并非通向正确结论的唯一路径。
思考过程中更加注意与不同观点的人交流,不要怕争论。(如果目标是希望提升决策质量)
思考过程中要认知到自己有很多直觉推理,并注意到它们。
直觉未必是错的,但确实需要排除短时的情绪波动。但要重视长期存在的情绪和直觉。“相信自己的内心”
综合运用 逻辑推理 和 辨识过的直觉推理 ,探索我们认为正确的结论。不必拘泥于纯逻辑可达的范围之内。
2、科学史上的一些案例
有种观点是:所有动物神经系统都是通过提升自己对于未来和环境的直接预测能力(或当前最佳行动的间接预测方式)来提升自己的长期生存能力的。这大概也能解释为什么所有神经系统、神经细胞都有去拟合/预测它感受到的外部信号的性质。
而数学和自然科学是整个人类对于自己所处的世界的最佳预测模型。我觉得这里面的两个例子可以给读者一些启发。
2.1、微积分
这方面最广为人知的例子是微积分。微积分工具普遍被认为是在牛顿、莱布尼茨时代(17世纪)初步建立的,实际上在它们之前早就有这方面想法的萌芽。
但微积分在牛顿时代并不是一个很严格的数学工具,后续一直受到抨击,直到20世纪才被后人逐步完成了严格化。
虽然微积分的严格化很晚才完成,但这不妨碍微积分作为一个非常强力的工具早就被广泛使用了。
如果全球人们都坚持说不严格的微积分推导是不正确的、不值得依靠的,那么我们至少得推迟到20世纪才能用上这些工具。
2.2、爱因斯坦得出布朗运动的扩散方程
这是个不太被人听说,但更为极端的例子,这个例子来自于 张颢教授 的 随机过程 课程录像。
根据张颢教授在课上讲述的“完全照搬爱因斯坦当年文章推导过程”的描述,我得说那个推导过程已经都不是严密与否的问题了。我对其中间的推理的过程是无法忍受的程度了,我几乎无法相信这样的方式能得到正确的结果。而是即使仅凭我的物理直觉来说也让我难以相信这个推导过程能够得到一个大概率正确的结论。
但结果就是正确的,并被后来的实验做验证。我已经是对于不严格的推理比较宽容的人,但我估计把我放在当年我肯定也是在其被实验验证之前对此嗤之以鼻的人。
张颢教授在课上对此的评价是:这些大神才是看到了问题的本质,而我们只是拘泥于形式(逻辑)。(张颢教授能特意选一个这样的例子,在课上给学生一个不崇拜严格逻辑的思路,让我很是钦佩。如果我当年就能有这样的认知就好了。)
2.3、谈形式化与严密
这两个例子给了我们进一步的启发:
虽然我们在上学时候,经常因为在形式化推理中不严格而被批评。但似乎当我们在探索认知边界之时,这并非什么问题。推理是我们到达正确结论的工具,而不是目的。即使不严格,不能被所有人理解,但至少能够达到正确的结论,那么就仍然是有用的。
3、我(目前)建议的认知与决策方式
从前面可以得到以下信息:
由此有一些推论:
这是一种混合策略,这两个极端都不是最佳方案。恰好人类进化的结果也是如此,人并非完全理性的动物。
确实这种方式不是足够客观的,可能会随着我们的整体认知变化而变化。
但我们之前所想象的理想思考其实很多时候也并不客观、并不足够正确。某种意义上,“固执的相信一个自己有主观成分的认知是完全客观的”才是一个非常糟糕的决策过程,因为这否定了听别人观点和意见来改善自己想法的可能。
来到这里之后,应该永远也无法排除自我怀疑。但至少我们每时每刻当下都有自己所相信的内容,并可以按此推理。接受自己是可以成长的,自己的认知、自己的推理是会变的,似乎听起来也是个不错的答案。
尾记
写作到第三节时候,我已经比较疲劳,可能有些缺失。不排除后续有追加修改的可能。不过微信公众号上没法修改,本文后续更新会在知乎上进行。
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本文于2023.10.2首发于微信公众号与知乎。
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