第一章  表征与计算
　　不知你是否曾经对于你的心智是如何工作的感到过惊奇？人们每天都要完成各式各样的心理任务：在工作和学习中解决问题，对个人生活作出决定，对所知道的人的行为给予解释，以及获取各种新的概念。认知科学的主要目的就是要去解释人们是怎样完成这各种各样的思维活动的。我们不仅要对各种问题求解和学习的过程进行描述，还要对心智是怎样去执行这些操作的给出说明。
　　理解心智如何工作对于许多实践活动来说都至关重要。教育工作者需要了解学生思维活动的本质，以便寻求更好的方法来进行教学。工程师和其他设计人员则需要知道他们的用户在有效或无效地使用他们设计的产品时是怎么想的。通过反思是什么使人变得聪明，我们可以使得计算机变得更具智能。而政治家和决策者们如果能理解与他们打交道的人们的心理过程，他们将会取得更大的成功。
　　然而对心智的探索实非易事，因为我们不可能剥开一颗心智来看一看它究竟是如何工作的。千百年来，哲学家和心理学家将心智作了各式各样的比喻，例如将它比作一张白纸，在上面做各种印记：或是一种液压装置，由各种力来操作它：甚至将它比作电话开关板。近半个世纪来，更新的、富于启发性的比喻来自于各种新型计算机的发展。许多（但不是全部）认知科学家都将思维视作一种计算，并采用计算隐喻来描述和解释人们是怎样学习和求解问题的。
　　你所知道的是什么？
　　在同学们进入大学后，除了课程内容之外还有许多东西是需要了解的。不同专业的学生将要学习的课业千差万别，但对于大学是如何运作的都需要有所了解。如何选课？课程什么时间开始？哪些课程好而哪些课要尽量避开？要获得学位必须具备哪些条件？从一栋教学楼到另一栋哪条路径最优？校园里的其他同学是怎样的？哪儿是欢度周末的最佳场所？
　　这些问题的答案会成为大多数学生脑海中的一部分，但这是怎样的一部分呢？大多数的认知科学家都认为心智中的知识是由心理表征（mental representation）构成的。大家都熟悉各种非心理表征，比如说印在本页上的词语。在这里我就用了“本页”一词来代表你正在阅读的这一页。同学们会经常使用到一些形象化的表征，例如校园和教学楼的地图。为了说明像学生对大学的了解这些不同类型的知识，认知科学家们提出了各种各样的心理表征方式，如规则、概念、表象（image）和类比。学生要了解的规则有“如果我要能毕业，那么我必须选够10门本专业的课程”。他们会增加一些新的概念，例如像使用“小鸟”、“米老鼠”或是“香肠”这样一些词汇来形容一门特别容易的课。为了从一栋楼房转到另一栋楼，一幅校园布局的心理表象或图片将是十分有用的。在选修了一门特别喜欢的课程之后，可能还会选择一门类似的课程来学习。通过与校园里不同专业的同学接触，心目中可能会形成关于某种类型的学生的模板（stereotype），尽管很难准确地说出究竟是什么构成了这样一些模板。
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