落日間連結：Norbert Wiener 行為，目的與目的論 Behavior, Purpose and Teleology (1943)
題圖：阿圖羅·羅森布魯斯（前排中央）諾伯特·維納（前排左二）朱利安·畢格羅（前排左一）
編者按
諾伯特·維納（Norbert Wiener）毫無疑問是天才，而他並非僅僅是所謂的「科學家」，而是從小就有非常全面，專業且深入的哲學關切與教育：「按照維納自己的說法，他10歲時完成的第一篇哲學論文《無知理論》就討論了所有知識的不完整性，這成了他終生堅持的理念。」而他在18歲就獲得了哈佛大學有史以來最年輕的博士學位（數理哲學），羅素，懷特海是他的老師，在哥廷根也跟隨希爾伯特學習，選修過胡塞爾的課程。
但當你嘗試閱讀這篇1943年發表在《科學哲學》的刊物上的文章時，你會發現維納的語言與邏輯的精確與清晰，並且遵循他父親對他影響的「對一切虛張聲勢和賣弄知識的痛恨」，讀這樣清晰的哲學論述是一種享受。
介於本文單刀直入、簡潔精巧的行文方式，在此有必要補充本文的寫作語境及其的重要意義。
該文脫胎於阿圖羅·羅森布魯斯（Arturo Rosenbluth）在1942年第一次梅西會議上代維納宣讀的報告（本次會議的主題是「大腦抑制會議」Cerebral Inhibition Meeting，尚未涉及控制論領域，參會者以心理學、生理學領域相關學者為主），報告中介紹了信息、反饋的概念，以及「他和維納和畢格羅共同發現的存在於電子設備、自動機器和人類神經系統行為之間的形似性。」
而這份報告又可以回溯至維納和朱利安·畢格羅在二戰期間為美國軍方開發的對空火炮控制系統，維納在在開發中發現了人類行為對電路與機械繫統的影響，因此邀請哈佛醫學院的阿圖羅·羅森布魯斯來解決防空火炮系統中「糾纏不清的物理、神經生理學問題」。
通信工程和神經生理學的跨學科研究形成了控制論的基本框架。文中提出的「反饋」概念超越了笛卡爾式的二分法，將所有「行為」一視同仁（不論是身體的還是心理），這成為後來信息通信、人機互動學科中的基本概念。
今天在網際網路，電子遊戲中使用「反饋」一詞，這樣耳熟能詳的詞語與背後的諸如「閉環」的黑話邏輯，人機互動的基本思考，這毫無疑問就來自於維納，是維納賦予了反饋（feed-back）以現代的意義，而這無論是在今天的日常語境，計算機交互，或甚是電子遊戲的基本設計的概念中，這種思考模式早已深深地融入其中
這篇文章在《維納傳》中被這樣描述
有理由可猜測，海德格爾1949年在《技術的追問》（Die Frage nach der Technik）開篇所提及亞里士多德的「四因說」中的對目的的強調與重提深深受到維納等人的影響，而也從這個視角下更可理解其將「控制論」視作「哲學的終結」。
四因說指的是談論某物得以產出的原因：亞里士多德將其分為質料因（causa materialis 材料）/形式因（causa formalis 質料最終的形態）/目的因（causa finalis 目的上的考量）/效果因（causa efficiens）。
海德格爾指出了人們對目的因的忽略：
他用銀盤用作解釋，作為質料的銀是如何與形式共同起作用的，不過最主要的還是第三個東西：目的，將其定義為祭器（這個目的起到了很重要的效果，實際上是某種界定者/終結者，但這種終結並不是停止，而不如說，此物由之而來才開始成為它在製造之後將變成的東西）
而「推動和引起……那隻是因果性整體中的的一種次要原因。」，而事物的被帶出，實際上是四種原因同時「招致」並且引發（Veranlassen）的。
海德格爾的核心關切與維納等人的思考是契合的，正是在於重新回到四因說並且強調一種新的「因果」理解，只有在這個意義上，我們才可以理解何為產出(bringing-forth)。這篇文章所開啟的一種新的理解與後續的控制論整體的歷史意義，再怎麼強調都不為過。
葉梓濤
大目妖（樊昌林）
Arturo Rosenblueth Norbert Wiener Julian Bigelow
阿圖羅·羅森布魯斯Arturo Rosenblueth 1900年10月2日-1970年9月20日
醫生、生理學家、控制論學家
1900年出生於墨西哥城，青年時代求學於柏林和巴黎，1927年回到墨西哥城，從事生理學教學和研究。1930年進入哈佛大學生理學系，成為生物學家沃爾特·坎農（Walter Cannon）的學生。1933年起與諾伯特·維納（Norbert Wiener）相遇，開始一同研究工作，專注於「將數學，尤其是通信理論，應用於生理學的研究方法」（維納日記）。他們成為了美國20世紀30年代跨學科運動的首批支持者。1943年與維納和畢格羅合作發表《行為，目的與目的論》，成為控制論學科的重要文本。1944年，羅森布魯斯成為墨西哥國立自治大學的生理學教授。1961年成為國家理工學院科學研究及高級研究中心主任。期間多次參加了梅西基金會的控制論會議，之後一直致力於神經科學相關領域的研究。並多次從墨西哥回到哈佛，與維納進一步合作，推動控制論的發展。1970年9月20日在墨西哥城去世。
諾伯特·維納 Norbert Wiener 1894年11月26日-1964年3月18日
數學家、哲學家和控制論學家
1894年出生於美國密蘇里州哥倫比亞，猶太教拉比摩西·邁蒙尼德（1135-1204）的後裔。早年間接受父親利奧·維納（Leo Wiener）嚴格的家庭教育，被譽為「天才少年」。18歲獲得哈佛大學博士學位，專業跨度涵蓋了數學、動物學和哲學，隨後興趣轉向應用數學。
二戰期間，維納為美國軍方開發對空火炮自動控制系統。1943年，與羅森布魯斯和畢格羅合作發表了《行為，目的與目的論》一文，為控制論的產生奠定了重要基礎。1946年-1950年間多次參加梅西基金會會議，控制論也在此期間成型，1946年-1953年期間舉辦的十次梅西會議也因此被稱為「控制論會議」。維納與沃倫·麥卡洛克（Warren McCulloch，梅西會議主席）和沃爾特·皮茨（Walter Pitz 數學家，計算機工程師）一同組成了控制論的「黃金三角」。
維納於1948年出版《控制論或關於在動物和機器中控制和通信的科學》一書，在科學界和工程界引發極大反響，對之後的神經科學、人工智慧、計算機科學都產生重要的影響。並因其在產業方面的功效，在世界范圍內引起許包括蘇聯、印度等多個國家政府的關注。但之後維納開始意識到機器智能和自動化對人類自身的威脅，開始科普控制論和警告公眾可能的危險。
1964年3月18日，在瑞典斯德哥爾摩皇家理工學院參觀時，因心髒病發作而與世長辭。維納一生飽受狂躁抑鬱症困擾，由此帶來的親密關系問題在一定程度上導致了控制論研究在50年代之後的中止。
朱利安·畢格羅 Julian Bigelow
1913年3月19日-2003年2月17日
數學家、計算機工程師
1913年出生於美國新澤西州納特利，畢業於麻省理工大學，主修電氣工程和數學，並獲得碩士學位。第二次世界大戰期間協助諾伯特維納（Norbert Wiener）研究對空火炮自動控制系統。1943年與維納和羅森布魯斯合作發表《行為，目的與目的論》，成為控制論學科的重要文本。1946年，由維納引薦開始協助約翰·馮·諾伊曼建造 IAS 計算機（又稱為MANIAC），對後來的通用計算機設計影響深遠。之後多年間在普林斯頓高級研究所擔任訪問學者。2003年2月17日在新澤西州普林斯頓去世。
翻譯：葉梓濤
校對：大目妖（樊昌林）
原文：Philosophy of Science, 10(1943), S. 18–24.
Behavior, Purpose and Teleology
行為，目的與目的論
Philosophy of Science, 10(1943), S. 18–24.
這篇論文有兩個目標。第一是定義對自然事件的行為學研究（behavioristic study），並對行為進行分類。第二是強調目的（purpose）概念的重要性。
給定任何對象（object），從其週遭環境中相對地抽象出來進行研究，行為學方法包括對於對象的輸出以及輸出之於輸入的關系進行研究。
輸出（output）是指對象在週遭環境（surroundings）中所產生的任何改變。反之，輸入（input）是指對象外部的，以任何方式改變了這個對象的任何事件。
上述關於行為學研究方法的含義的陳述，省去了對象的具體結構和內在組織。這種省略是必不可少的，因為它是行為學研究方法和另外的功能性研究（functional method）方法之間區分的基礎。在功能性分析中，與行為學方法相反，其主要目標是所研究的實體的內在組織（intrinsic organization），以及其結構和屬性；而對象和週遭環境之間的關系是相對次要的。
從這個行為學方法的定義隨之而來的是對行為的廣義定義。 行為（behavior）是指一個實體相對於其週遭環境的任何改變（change）。這種改變可能主要是對象的輸出，而輸入則是極小的、關系不密切或無關的；或者，這種變化可能立即可追蹤到某個輸入。因此，一個對象的能夠從外部所能檢測到的任何改變（modification），就可被稱作行為。因此，如果沒有合適的形容詞加以限制，這個術語就會過於廣泛而無用——也就是說，行為可以被分類。
對行為中涉及的能量變化的考量為分類提供了基礎。
主動行為（Active behavior）是指在給定的特定反應中，對象是輸出能量的來源。對象能儲存由遠程的（remote）或相對直接的輸入所提供的能量，但輸入並不直接為輸出供能（energize）。
相反，在被動行為（passive behavior）中，對象不是能量的來源；輸出中的所有能量都可以追溯到直接的輸入（例如，投擲一個物體），或者此外，對象可控制在整個反應過程中所保持的外部能量（例如，鳥的翱翔）。
主動行為可以細分為兩類：無目的的（purposeless，或隨機的 random）和有目的的（purposeful）。 術語「有目的的」是指該行動或行為可被解釋為導向一個目標的達及（directed to the attainment of a goal）——即，指向一個最終狀態（final condition），在此狀態下，行為中的對象達到了一個明確的與另一個對象或事件在時間或空間上的相關性（definite correlation）。 那麼，無目的行為就是那些不被解釋為導向一個目標的行為。
上面使用的 「能被解釋為」（may be interpreted）說法或許會被認為有太大的模糊性，以至於這種區分是無用的。然而，承認「行為可能有時是有目的的」是不可避免的，也是有用的，如下所述：
目的（purpose）概念的基礎是對自發性活動的認知（awareness of voluntary activity）。現在，自發性行動的目的不是一個武斷解釋的事，而是個生理學事實。 當我們進行自發行動時，我們自發選擇的是一個特定的目標，而不是一個特定的運動。
因此，如果我們決定拿一個裝水的杯子並把它送到我們的嘴里，我們並沒有命令某些肌肉以特定程度和特定順序收縮；我們只是觸發一個目的（trip a purpose，校註：目的在時間上斷裂地出現，並回過頭來調動反應讓行為導向該目的），而反應隨後自動出現。事實上，到目前為止，實驗生理學在很大程度上無法解釋自發活動的機制。我們認為，這種（解釋的）失敗是由於這樣一個事實：當實驗者刺激大腦皮層的運動區域時，他並沒有復制一個自發的反應；他觸發了傳出、輸出的通路（efferent, output pathways），但並沒有觸發一個目的，即，並不是出於自發而做的。
人們常說，所有機器都是有目的的（purposeful）。這種觀點是站不住腳的。
首先可以提到的是機械裝置，如輪盤賭，正是為無目的性（purposelessness）而設計的。然後或許可以考慮像時鍾這樣的設備，其設計確實是出於某個目的（即看時間——譯注），但它的執行運作即便是有序的（orderly），但並非有目的的，也就是說，時鍾的運動並不是朝著一個特定的最終狀態的方向而努力。同樣，盡管槍可以用於一個明確的目的，但目標的達及並非槍的運作所內在的；人們可以隨機射擊，故意沒有目的性。 另一方面，有些機器是有內在目的性的。帶有目標搜索機制的魚雷就是個例子。伺服機制（servo-mechanisms）這一術語正是為了命名具有內在目的性行為的機器而創造的。
從這些考量中可看出，雖然「有目的行為」的定義相對模糊，因而在操作上基本沒有意義，但目的的概念是有用的，因此應被保留。
有目的的主動行為（purposeful active behavior）可以細分為兩類：反饋的（feed-back，或目的論的 teleological）和非-反饋的（non-feed-back 或非目的論的）。
工程師在兩種不同的意義上使用反饋這一表述。
從廣義上講，它可以命名一個設備或機器的某些輸出能量被作為輸入返回（returned as input）；一個例子是一個有反饋噪音的電子揚聲器（electrical amplifier with feedback）。 在這些情況中，反饋是正的（positive），即重新進入對象的那部分輸出與原始的輸入信號的符號相同。正反饋（positive feed-back）增加（adds）輸入信號，而不是修正（corrects）它們。
反饋一詞也被用在一個更有限的意義上，用來命名：一個對象的行為由該物體在某一特定時間內參考一個相對具體的目標所處的誤差范圍（margin of error）所控制。這時的反饋是負的（negative），也就是說，來自於目標的信號被用於限制輸出不超出目標。這里使用的反饋一詞的第二種含義。
所有「有目的的行為」都可以被認為是需要負反饋的。
如果要達到一個目標，那麼在某些時候就需要一些來自目標的信號來指導行為。非反饋行為是指在行為的過程中，沒有來自目標的信號來更改對象的活動。因此，一台機器可能被設定為會撞擊發光物體，盡管該機器可能無法感知光線。同樣，一條蛇可能會襲擊一隻青蛙，或者一隻青蛙襲擊一隻蒼蠅，並且在運動開始後，沒有任何來自獵物的視覺或其他的報告。事實上，在這些情況下，運動是如此之快，以至於神經脈沖不可能有時間在視網膜上產生效果，並傳到中樞神經系統並產生進一步的及時到達肌肉，有效地改變運動的脈沖。
而與所設想的例子相對，一些機器的行為和一些生物體的反應涉及來自目標的持續反饋，並且這些反饋會修改和引導行為中的對象。這種類型的行為比上面提到的更加有效，特別是當目標並非靜止時。 但如果反饋沒有得到足夠的減弱（damp，或阻尼），並因此在某些振盪頻率下變成正的而不是負的，那麼持續性的反饋控制可能就會導致非常笨拙的（clumpsy）行為。
例如，假設一台機器，其設計目的是撞擊一個移動的發光目標；機器所遵循的路徑是由來自目標的光的方向和強度所控制的。假設機器在跟隨目標向某個方向運動時嚴重過沖了；那就會有一個更強的刺激（stimulus）使機器朝相反的方向轉動。 如果該運動再次過沖，那麼一系列越來越大的振盪將隨之而來，機器將丟失目標。
這種無阻尼反饋（undamped feed-back）的結果與小腦性震顫患者（cerebellar patient）執行自發行為時的情況驚人地相似。在休息時，受試者沒有表現出明顯的運動障礙。然而，如果要求他把一杯水從桌上端進嘴里，當杯子接近他的嘴時，端著杯子的手會執行一系列幅度越來越大的振盪性運動，因此水會灑出，目的就無法實現。這個實驗是小腦性震顫患者運動性能紊亂的典型表現。與具有無阻尼反饋的機器的行為類比是如此生動，以至於我們大膽提出，小腦的主要功能是控制那些涉及有目的的肌動活動的反饋神經機制。
有目的的反饋行為可以再次被細分。它可能是外推性的（extrapolative, 預測性的 predictive），也可能是非外推性的（非預測性的）。 單細胞生物的反應被稱為趨向性（tropisms），就是非預測性行為的例子。阿米巴變形蟲只是跟隨它所反應的源頭；沒有證據表明它會外推出移動的源頭的路徑。另一方面，預測性的動物行為是一種普遍現象。一隻貓開始追趕一隻逃跑的老鼠時，不會直接跑向老鼠所在的區域，而是朝著一個外推的未來位置移動。預測性和非預測性伺服機制的例子也很容易找到。
預測性的行為可以被細分為不同的等級。貓追老鼠是個一階預測（first-order prediction）的例子；貓只是預測了老鼠的路徑。 而向一個移動的目標投擲石頭需要二階預測（second-order prediction）；目標和石頭的路徑應被預見。高階預測的例子還有用投石器或用弓箭射擊。
預測性的行為需要區分至少兩個坐標（coordinates），一個時間軸和至少一個空間軸。然而，如果行為中的對象能夠對一個以上的空間坐標的變化作出反應，預測將更加有效與靈活。因此，生物體的感覺接收器（神經末梢，receptors）或機器的對應元件可能會限制預測行為。因此，一隻獵犬跟隨一條嗅跡，這在它的追蹤中沒有表現出任何預測行為，因為一種化學的、嗅覺的輸入只報告了空間的信息：距離，由強度標明。 而能夠影響聽覺的，或甚至更好的視覺接收器的外部變化則允許更準確的空間定位；以及因而當輸入影響這些接收器時而有可能出現更有效的預測性的反應。
除了接收器對執行外推行動的能力所施加的限制外，行為中的對象的內部組織也有可能造成限制。一台要對移動的發光物進行預測追蹤的機器，不僅應能夠感知光線（例如，通過配置一個光電管），而且還應有合適的結構來解釋光亮的輸入。很可能是內部組織的限制，特別是中樞神經系統的組織，決定了哺乳動物可能達到的預測行為的復雜度。 因此，鼠或狗的神經系統很可能不允許整合進行三階或四階預測性反應所必需的輸入和輸出。事實上，在比較人類和其他高級哺乳動物時，可以觀察到的行為不連續性（discontinuity）的特徵之一可能在於，其他哺乳動物僅限於低階的預測行為，而人類可能潛在地具有相當高階的預測。
到目前為止所建議的行為分類在此表列：
很明顯，每一個二分法都武斷地挑出了一個被認為是有趣的特徵，留下一個無定形的剩餘部分（amorphous remainder）：非類（the non-clas）。同樣明顯的是，這幾種二分法的標準是異質的。因此，很明顯的是，還有許多其他獨立於上述分類的分類法可用。比如，普遍的行為（behavior in general），或表中的任何一組，可以被分為線性的（linear 即，輸出與輸入成正比）和非線性的（non-linear）。而將其分為連續的和不連續的，也可能對於許多目的是有用的。 行為可能展現出的幾個自由度（degrees of freedom）也可作為系統化的一個基礎。
採用上述的分類出於幾個原因。它導致了預測性行為的分類，這類特別有趣，因為它表明有可能系統化對於生物體的行為越來越復雜的測試。 它強調了目的（purpose）和目的論（teleology）的概念，這些概念雖然在目前還受懷疑，但已經被展示出其重要性。最後，它揭示了一種適用於機器和生物體的統一的行為學分析，無論行為的復雜性如何。
有時有人說，機器的設計者只是試圖復制生物體的行為表現。 這種說法是不具有批判力的。一些機器整體行為與生物體的反應相似，這並不令人驚訝。 動物行為包括所有可能的行為模式中的許多種，而迄今為止設計的機器還遠遠沒有窮盡所有這些可能的模式。因此，這兩個行為的領域的有相當大的重疊（overlap）。然而，我們很容易找到人造機器的行為超越了人類行為的例子。具有電力輸出的機器就是一個例子；因為人與電魚不同，無法放電。無線電傳輸也許是一個更好的例子，因為即使嚴肅考慮所謂心靈感應的實驗，也沒有任何動物具有產生短波的能力。
對生物體和機器的進一步比較導向以下推論。 目前這兩組的研究方法是相似的。它們是否應該總是相同的，可能取決於是否有一個或多個質性的不同的、獨特的特性存在於一組中，而在另一組中則沒有。到目前為止，這種性質上的差異還未出現。
廣泛的行為類別在機器和生物體中都是一樣的。特定的、狹義的類別可能只存在於其中之一。目前還沒有一台機器能夠編寫梵文-普通話詞典。 也沒有已知的滾動輪子的生物體——想像一下，如果工程師們堅持要復制生物體，並因此在他們的火車上裝上腿和腳，而不是輪子，結果會是怎樣的。
雖然對機器和生物體的行為學分析大體上一致，但對它們的功能性研究卻揭示了深刻的差異。 從結構上看，生物體主要是膠質的，主要包括蛋白質分子、大型、復雜和各向異性（anisotropic）；機器主要是金屬，主要包括簡單分子。從能量學的角度來看，機器通常表現出相對較大的電位差（differences of potential），這允許快速調動能量；在生物體內，能量分佈比較整體較均勻，流動性不強。在電力機器中主要是電子傳導，而在生物體中，電的變化通常是離子的（ionic）。
在機器中，范圍和靈活性主要是通過效應（effects）的時間倍增（temporal multiplication）來實現的；每秒一百萬次或更多的頻率容易獲取和利用的。而在生物體內，不是時間倍增，空間倍增才是規則；時間方面的成就很差，最快的神經纖維每秒只能傳導大約一千次的脈沖；另一方面，空間倍增則很豐富，其緊湊性令人欽佩。
電視接收器和眼睛的比較很好地說明了這種差異。電視接收器可以被描述為一個單錐體的視網膜；圖像是通過掃描（scanning）形成，即通過有序地連續信號檢測，速度約為每秒2000萬次。掃描是一個很少或從未在生物體內發生的過程，因為它需要快速的頻率才能有效地發揮作用。眼睛使用的是一個空間，而非時間倍增器。人眼不是電視接收器的一個錐體，而是有大約650萬個視錐細胞（cones）和大約1.15億個視杆細胞（rods）。
如果一個工程師要設計一個機器人，在行為上與一個動物機體大致相似，他目前不會試圖用蛋白質和其他膠體來製造它。他可能會用金屬部件、一些電介質和許多真空管。該機器人的運動可以很容易地就比原始生物體的運動更快、更有力。然而，學習和記憶方面將是相當不成熟的。在未來幾年，隨著膠體和蛋白質知識的增加，未來的工程師可能會嘗試設計不僅具有某種行為，而且具有類似於哺乳動物的結構的機器人。一隻貓的最終模型當然是另一隻貓，無論它是仍由另一隻貓所生或是在實驗室里合成的。
在對行為進行分類時，目的論（teleology）一詞被用來作為帶有由反饋控制的目的的同義詞。目的論在過去被解釋為蘊含著目的（imply purpose），並常被加上某種終極因（final cause）的模糊概念。這種終極因的概念導致了目的論與決定論（determinism）的對立。
對因果關系、決定論和終極因的討論超出了本文的范圍。然而，可以指出的是，這里所定義的目的性（purposefulness）與初始或最終的因果性是完全獨立的。目的論之所以不足信，主要是因為它被定義為，在特定效應的時間之後，蘊含著一個原因（cause）。然而，當目的論的這方面被否定時，對目的的重要性的相關認識也不幸被丟棄。由於我們認為目的性是理解某些行為模式所必需的概念，我們主張，如果避開因果性難題，而只關注對目的的考察，這樣的一種目的論研究是有用的。
我們對目的論行為的含義進行了限制，其僅適用於由反應的誤差控制的有目的的反應，即，由行為中對象在任何時候的狀態與被解釋為目的的最終狀態之間的差異所控制。因此，目的論的行為成為由負反饋控制的行為的同義詞，並因此通過一個充分限制的含義而獲得了精確性。
根據這個有限的定義，目的論並不與決定論相對立，而是與非目的論相對立。當所考慮的行為屬於決定論適用的領域時，目的論和非目的論系統都是決定論的。目的論的概念與因果性的概念只有一個共同點：一條時間軸。但因果性意味著一種單向的、相對來說不可逆的功能性關系，而目的論關注的是行為，而不是功能關系。
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