中正大学 哲学系

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​哲学系学术演讲-张复教授

  • 2018-03-15
  • Admin
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讲题:以强化式学习的原理来探讨科学研究的本质

讲者:张复(中央研究院资讯研究所,退休 )

时间:2018/3/28 (Wednesday) 15:10
地点:文学院412研讨室

摘要:以观察到的现象来测试理论性的假说一直被视为科学研究的本质。然而,这样的说法很容易带给我们一些困惑。首先,随着实验复杂度的提升,任何一个科学性的测试都会牵涉到相当多的假定。例如,迈克逊-莫雷实验(Michelson–Morley experiment)企图以干扰结果来证明光速不会随着运动而改变。然而这个实验是建立在下面的假定:光波的干扰作用(interference)、相关的光学仪器的特定作用、地球持续做特定方向的运动等等。因此,严格来说,这个实验不只在测试光速的不变性,而且在测试所有相关的假定。既然如此,我们要问,测试的意义是什么?它的合理性建立在什么基础上?其次,一个普遍发生于科学史的现象是,几乎每一个领域在发展的过程中都存在着多于一个探索的方向。这些建基于不同构想与信念的探索在理论上是互不相容的,在实际上却能够相互刺激,创造出不是单一方向所能够导引的成果。这种既竞争又合作的发展模式无法以命定性的演绎系统来呈现,而必须使用更灵活的原理才能够说明。

在这篇文章中,我们提议使用强化式学习(reinforcement learning)的原理来理解科学的发展。强化式学习是近年来广被运用的一种学习模式。例如,在神经科学里,它被用来解释大脑如何从事决策。在人工智能里,它被用来设计强大的计算法则。强化式学习透过边做边学(learning by doing)的方式尝试为每一个状态(state)寻找最可能获取报偿的行动(action)。它的特色是在给定的状态下执行目前评估为最好的行动,又会利用执行后的结果来修正对这个行动的评估。我们认为这样的学习模式适合来描绘科学的研究与发展。它不但可以解消上面所说的困惑,并且提出一个新的观点。在这观点下,我们主张:观察无法独立验证或否证理论,但可以经由它与理论的互动来重新评估理论的可信度,必要时还会帮忙重新划定理论的疆界。因此之故,有意义的科学活动并不侷限于理论的测试。在某些阶段,提出创新的理论、甚至只是创新的概念可以做出更有价值的贡献。我们认为,这样的看法比较贴近科学家实际所从事的工作。