人工智能注意力机制:体系、模型与算法剖析
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1.1.2 注意力视为一般认知现象

17世纪,法国著名数学家、哲学家笛卡儿(Descartes,1596—1650年)虽然没有对注意力的概念进行深入分析,但他却经常提及注意力[2]。例如,在其著作《沉思录》(Meditations)中,就反复强调注意力在认知中扮演重要角色:只有集中注意力,才能使得观念变得清晰明了而不被怀疑;只有集中注意力,才能释放思想的认知潜力。除此之外,笛卡儿对自愿和非自愿注意力之间的区别也进行了补充,他将前者称为“关注”(attention),后者称为“惊讶”(admiration)[1]。尤其是后者,笛卡儿的思想已经与一些现代计算机注意力模型所使用的“意外”(surprise)的概念非常接近。尽管笛卡儿的思想充满了主观唯心主义色彩,但其对注意力对于认知的重要性是值得肯定的。特别是其自愿和非自愿注意力的观点,本质上是对自上而下注意力和自下而上注意力的朴素表达。紧随笛卡儿之后,法国哲学家尼古拉·马勒伯朗士(Nicolas Malebranche,1638—1715年)在其1675年出版的著作《真理的探索》(Concerning the Search after Truth)中,重点讨论了注意力在场景理解和思维组织中的作用。他还将注意力视为自由意志的基础。马勒伯朗士在书中写道“思想出现的偶然原因是注意力……很容易认识到,这正是我们的自由之道。”[3]因此,从一开始,马勒伯朗士就认为注意力与意识有关。作为英国最早的经验主义哲学家之一,约翰·洛克(John Locke,1632—1704年)认为人类的一切知识都来自感官经验,而正是通过注意力,才能够将感官经验转化为知识。正如其在著作《人类理解论》(Essay Concerning Human Understanding)中阐述的注意力作用在观念后引发认知的过程——“当观念在脑海中浮现但对其毫无所思时,我们几乎无法描述它。但是当观念被关注到并被记录在记忆中时,它就成了注意:当我们的头脑对其投入热情并进行选择,该理念在我们头脑固定,并且不会被其他理念所诱导而发生改变,我们即开始研究它。”[4]洛克的观点用计算机处理数据的过程类比可能会更加形象:那些浮现在脑海的观念如同硬盘上的一个个文件,这些文件平时根本不会受到关注。但是当计算机需要处理某文件的时候,先找到它再加载到内存,然后开始后续的处理。洛克强调了注意力的选择特性及注意作为认知起点的认知过程,这是非常值得肯定的。

18世纪早期,德国著名哲学家、数学家戈特弗里德·莱布尼茨(Gottfried W.Leibniz,1646—1716年)首次提出“统觉”(apperception)的概念:将新的和过去的经验、知识、兴趣、态度同化到当前的世界观中。莱布尼茨同样也提到了一种自下而上的、非自愿的注意力形式,并认为这种注意力是将客观事物转化为认知所必不可少的。因此在莱布尼茨的观点中,注意力被视为一个“非自愿的意识之门”。继洛克之后,另一位著名英国经验主义哲学家乔治·贝克莱(George Berkeley,1685—1753年)将洛克存在“抽象观念”的观点批判得体无完肤,甚至还将经验主义延伸到否定物质这一无比激进的程度。但是贝克莱丝毫不否认注意力在认知中的作用——在其1710年出版的著作《人类知识原理》(Principles of Human Knowledge)中,虽然未明确阐述注意力的相关理论,但是从侧面反映了注意力使人具备思考抽象观念的能力,以及注意力在描绘“心灵图景”中发挥的重要作用。