提要：介绍一个简单而基本的认知模型，“认知三角”（cognitive triangle），即“感受-思考-行动”（feeling-thinking-action）。它反映认知基本行为的基本过程结构，也可能是基本的智能过程特征结构，所以也可称为“智能三角”。在讨论中，假定了两种基本的资料（数据）类型：映像、陈述（理论）。同时，大脑还应有编制、执行、调度“程序”的功能。大脑就是信息系统。进一步从信息系统及交互这样的“中间”立场去讨论，可以对信息系统、大脑工作原理等不同方面，带来很好启发性和操作性思路。
1 基本概念
对认知过程或认知模型有很多的研究，并且有认知心理学这样的专门学科。有一个认知三角（cognitive triangle），即“感受-思考-行动”（feeling-thinking-action or do），虽然简单，却可能刻画了认知过程（行为）最基本的东西[1]。
为了与其它话题区分，这里将其称为“认知过程三角”（Cognitive Process Triangle）。这个模型揭示了认知的根本。它反映了认知过程上的三种相互关联的基本行为，如图。在不少地方看到这个三角形，action 有时也用 do，其中的顺时针旋转标记是我添加的。
感受（feeling），或感觉、知觉，是意识活动的基本出发点，是对原始资料（数据）的搜集。最初的感觉，是一种被动的信号接收。但认知过程不仅是被动接收、处理和分析信息，还包括对认知对象的主动探查、或者与认识对象的互动——称之为“行动”（action）。
思考（thinking），首先是对原始的感受数据进行处理，并与已有的数据（知识）建立关联。初步处理的结果，可能停留在关联、补充上，也可能发现一般化的要求，例如产生新“概念”。更深入的方面，可能涉及复杂的陈述（理论）的建立或匹配、扩展。这些处理中可能会发现诸如资料不完整、不一致、与已有资料或知识矛盾、新理论存在的假设等等，这就产生了获取新的资料或进行验证的需求，也就是“行动”的需求。
例如：最初，我们还没有“苹果”的概念。然后，我们不断地“感受”一些具体的苹果，它的形状、颜色、手感等。在感受资料基础上，一方面，在大脑中处理各种感受的结果，例如多次的感受，综合成为“苹果”的概念（类），它不等同于任何一个具体的苹果的数据，每次新的感受，都会被用来与之比较。另一方面，我们不会停留在偶然、被动得到的苹果资料，例如我们会想，它的内部是什么样——于是产生行动指令，用刀切开；它的味道怎样？于是产生品尝的行动。在这些行动中，得到进一步的感受资料，不断补充最初建立的“苹果”概念。
行动（action），是思考的一种结果（这里我们忽略不经大脑的所谓“条件反射”），表现为认知主体针对认知对象的行为或操作。例如对推测的检验，对数据的主动搜集。行动的结果必须通过感受，而再次进入到思考之中，这种感受，将是有目的、前提的（或用计算机的方式说，是有状态记录的，是预定程序的返回值），是“主动探索”的结果。
从上述过程的认识看，它们应当是有顺序的，正如同图中的顺时针箭头所示：感受需经思考才能行动；行动带来新的感受，从而启发进一步的思考；而思考过程的重要结果，则是一些“理论陈述”（可能成为知识），并可能导致行动方案——程序的产生。例如，在感受到一种不知名的园形物体时，我们会运用已有的知识（即理论）与之关联，看是否符合：它是坚硬的吗？它含有水分吗？它的颜色、气味如何？手感如何？所有这些“设问”，实际上就是与某种“理论”进行比较，另一方面，也可能产生新的理论陈述。这些理论陈述可以是：苹果是园的、一边有柄，一边有眼，黄底红色，等等。每次感受得到的资料，会与已有资料匹配，足够相似时，就可能是一种验证；不同时，则可能需要补充、更新现有资料，或进一步探索（采取行动和新的感受）的需要。
思考与行动、感受的关联，暗示这是一种智能行为模式，它们的基本顺序和不可跳过性，也许就是“智能”的基本特征，或者说是智能过程的特征性结构。感受提供思考的基本素材，行动则主动地获得新的素材。通过这样不断地循环，逐步积累、改进对复杂事物的认识。人类正是通过这几个基本行为的不断重复、循环，形成对外部世界复杂的“认知”。不经大脑的“行动”（条件反射），是低级的、非智能的。
另一方面，这一结构不仅表现在对“外部世界”的认知，也表现在人体自身的过程，例如饥饿（感觉）-如何解决（思考）-吃饭（行动）。相对于认知主体——大脑，身体也是其工作环境的一部分，相当于计算机的外部设备。
2 若干讨论
2.1 从信息系统及交互立场研究认知
传统的认知过程或认知心理的研究，看起来具有强烈的学科特点，即密集地运用心理学、社会与文化方面的概念。而涉及到基础原理或作用机理层面，则可能更多地，直接落到生理乃至解剖学的视域中。这样的研究，可能在两个地方产生软肋：一是自顶向下，从传统的哲学、认识论、文化社会研究的命题向下，如何过渡到诸如“信息、数据、处理、输出、程序、执行”，是第一个软肋；从大脑解剖学、活动区域的扫描、脑细胞结构、神经传导信号向上，如何升层次，是第二个软肋。这两个软肋中间的地方，我认为，就是与“计算机信息系统”最相似的地方——它的基本要素是信息/数据、存储、处理、程序……。严格地说，这也许仍然是一种假说（我个人宁愿当作是信念）。
正是出于这种“固执”的观念，我才关注或留意到诸如上述的认知过程，并且发现这两方面的知识（尽管有些非常原始和粗糙），通过这种途径能够紧密地结合，互相启发。
例如，感受和行动这两种基本行为，还揭示了思考不仅仅是分析处理感受的数据，而且要产生行动指令（程序）。而感受，也不会停留在被动、初级的感觉数据输入，它包括各种“探测行动”（例如观察，试验）的结果。无论研究大脑的活动原理，还是借助对大脑的认识研究计算机（信息系统或软件）的结构原理（例如具体的“信息系统架构”这样的课题），这个认知过程三角模型都有很直接的启发和可操作性。
在这样的基础上，我们还提出同时具有启发性和操作意义的“认知结构模型”。
2.2 大脑对几种不同资料的处理方式
大脑之内的陈述，是以什么样的“语言”完成的？是一种字符编码的文本吗？
这是我的一个猜想：原始感官记录（映像）和最接近的地方，人脑使用的是通用的（取决于大脑一般结构特征的）表达方式，一种大脑特有的“原始编码”。在什么地方、怎样与自然语言衔接，是未来研究的一个切入点。从信息的本质角度，在自然科学的基本方法基础上（比如数学）研究，而不是限于精神、心理、神经学的角度，可能是个突破口。毕家祥的“全息拓扑学”，就是这样一个理论，其中的一个要点，就是通过对信息的拓扑性质的揭示，发现了一种“自然编码”的方式[2]。我个人笃信，这是一个迄今没有受到重视的重要发现。
根据直觉，大脑对于原始感觉资料的保存可能是很少的、短暂的，它们可能被迅速转化为“原始编码”，这些原始编码，或许类似于映像转换为脚本。而在大脑空间里，这些原始脚本，才是思考的基础，相当于思想的“模型”部分。根据对大脑研究的一些留意，我想大脑对上述类型资料的接受、储存和处理，可能会反映到某种具体的生理 /物理结构上。更有意思的是，在上述思考背后所能看到的，将大脑活动（信息系统）建立在既有的数学基础之上的可能方式。
2.3 如何建立和处理时间/顺序
时间性（顺序性）的因素是怎样产生或作用的？可以有以下假设：
- 大脑存在着基础时钟，把握脑的计算节拍，与计算机的时钟相似。这种时钟具有物理时钟的特点。但它的重要性，也许并没有被足够地重视和揭示。
- 大脑对绝对时间的处理，可能只能与计算机系统类似，靠对特定事件附加时间标记。它和顺序的表达是可分离的。因此，很多事情，我们可能只记得顺序，而无法回忆绝对时间。
- 大脑对顺序/程序的储存、处置机制是什么？这是一个重要的问题。记忆资料的时间顺序，可能会体现在物理分布上。而程序的执行机构，可能是小脑。程序的编制机制和定位、调度方式，是特别重要和有吸引力的一个研究点。
- 大脑编制、执行、保存“程序”的方式，也许可以从现代计算机软件的发展中得到很多启发。仅仅是确定这种假设的合理性，也是很有意思的。
3 小结
大脑的认知过程可能是类似软件开发的迭代、增量式、逐步求精的过程。在这个过程中，行动（主动的探测、操作、有目的地搜集数据）是标志着“智能”的重要环节。在这个意义上，这一认知过程三角，也可称之为“智能三角”。
在对认知过程三角的分析中，假定了两种基本的资料（数据）类型：映像，陈述。映像是感觉器官输入的直接记录，并作为“理论”的模型；陈述则对应着模型论[3]的“理论”。“理论”决定行动，这应该是“智能”的一个基本标志。
在“信息系统”概念上研究大脑，是个有趣的课题。大脑如何对原始的感觉映像编码，
并过渡到自然语言，可能是个重要的切入点。同时，为了支持行动（乃至各种复杂的行为），大脑还应具有编制、执行、调度“程序”的功能。
借助现代信息技术（软件、信息系统）的原理，可以对研究大脑的工作原理带来许多启发和借鉴。这里隐藏着一个命题：“大脑就是信息系统”。
这些讨论思路，无论是对计算机应用，还是大脑工作原理研究，都可能具有启发意义，并带来操作性思路。而笔者思考这些问题的基本初衷与主要结果，都是针对计算机信息系统的。
注释
[1] 很遗憾，看到过几个关于认知三角的叙述，都是一般性的，尚未能辨清其原始的提出者。
[2] 见毕家祥创建的网站，这是一个运用拓扑学创建的信息理论模型。其基本目的就是“研究人工智能和大脑思维模型”。
[3] 本文提到的映像、陈述（理论），有意对应着数学分支“模型论”的背景。映像对应着模型论中的结构（即模型）；陈述，表达为句子的集合，对应着模型论的理论。
补记：
大脑如何记录和回想一个影像，过去曾有两种观点。一种说大脑内数百万个神经元会和谐一致地作用，将各种零星的信息拼凑在一起，形成完整的画面；另一种则认为大脑内一个个独立的神经元，会各自辨识一个特定的物体或人物。1960年代神经学家雷特温（Jerome Lettvin）将第二派的观点命名为“祖母细胞”理论，意谓大脑内有一个神经元专门负责辨认每一个家庭成员，失去了某个神经元，可能就认不得祖母了。
英国列斯特大学的基洛加（Rodrigo Quian Quiroga）和同事为研究单一神经元的选择程度，观察了八名病患，他们的脑内都植入了 64 个微电极（为找出癫痫发作部位进行手术治疗），其中许多是装置在与长期记忆储存有关的海马（hippocampus）。这样就可以观察记录脑神经元的活动与信息输入的关联（例如：给受试者观看明星、特殊物体照片）。他们发现：
有名病患的一个神经元，可以对演员珍妮弗安妮斯顿七张不同的照片都会产生反应，然而对其他80多张动物、建筑物、有名或默默无闻的人的相片却一点反应也没有。
类似地，另一名病患有一个神经元是奉献给演员荷莉贝瑞的；这个神经元不仅对照片有反应，对画像和她名字的图像都有反应；此外，即使贝瑞穿上猫女的面罩和戏服，只要病患知道那是贝瑞，这个神经元也会活化。基洛加补充道：“这个神经元是对荷莉贝瑞这个抽象观念有感应，而不是对某一特定的视觉特征起反应。这就好像’我没有办法回想一段对话的每个细节，但我记得它是有关什么’一样。它显示我们储存记忆时用的是抽象的概念。“
（摘编自：《部分人的大脑诠释事物的影象只需几个细胞》，环球科学，2007-3）
※※※
在豆瓣上一个关于“具身认知”（Embodied Cognition）的对话中（链接），从网友的质疑得到一点启发。
三角形这个表述给人以强烈的静态结构的暗示，虽然本文讨论是认知（智能）过程：基本行为的顺序和循环，并对流行的图示做了重要改进（环形有向箭头），但似乎仍然不能消除这种误解。
由此启发，这个概念最恰当的表述，是“认知循环”（cognitive cycle）。这才更明确无误地表达出“认知行为的过程结构特征”这一主旨。
另一个质疑是关于条件反射的：但正如本文所述，它是低层次上的东西。如果非要说这也是智能，那么它就是比大脑智能低一个层次的“智能”，几乎所有动物都具有的“智能”，叫做“躯体智能”也很恰当（也许这就是所谓“具身认知”强调的？）。模糊印象中，巴普洛夫学说的早期阐述似乎就有类似躯体智能的说法？但这是本文之外的事情。除了对“智能”含义的不同，这与本文讨论的东西并不矛盾。忽然想到坎农的《躯体的智慧》，好久没翻过。
原发：企业工程论坛，2010-04-09,
http://www.ee-forum.org/wp/pub/ty/2010-04-p1290.html
(修改了个别单词)
作者印：dcb442
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