下载后可任意编辑整合信息理论的数学模型探究整合信息理论的数学模型探究 摘 要：意识是什么？这是认知科学讨论中的一个基本问题。朱利奥·托诺尼提出的整合信息理论将实证讨论和现象学讨论结合在一起，创新的使用了数学模型来表征意识现象。探究整合信息理论的数学模型，更有助于我们理解整合信息理论，甚至将会改变我们关于意识的看法。 关键词：整合信息理论;数学模型;探究 一、引言 意识难题的提出不仅给神经科学讨论提出了挑战，也给哲学构成了不小的挑战。作为客观存在的物质的大脑，是如何产生主观现象性的意识，一直是哲学家和科学家不断探究的问题。神经科学家朱利奥·托诺尼提出的整合信息理论（Information Integration Theory，以下简称 IIT），或许可以为解决意识难题提供一种新的思路。 哲学家已经确定了科学中使用的几种模型，如标志性模型或比例模型，所有这些都是用理想化和抽象的方式来表示各自目标系统的不同方式，但还有一种是数学模型，我们会用图标或者比例来表示某种现象的局部特征。通过数学模型进行表达是最令人感兴趣的，因为它具有全球性，它与科学理论密切相关，并且它适用于目标系统的所有类型，也因为它可以用来推断系统的时间演变。此外，由于数学语言是世界上各个学科用来描述的主要科学模式，所以哲学分析主要集中在科学模型作为数学实体的概念上。 二、数学模型与整合信息理论的关系 托诺尼和埃德尔曼多年以来一直致力于合作讨论 IIT，他们都一致认为，自然界的现象是可以用数学函数关系来表征的，科学数学化会更有助于我们理解自然现象。对于量化问题，恩斯特·马赫提出，数学运算表达、定量分析与逻辑运算推理等是促进科学实现的重要工具[1]。要想完成科学数学化，就要运用数学的函数关系来表征自然界事物之间的规律性与因果性之间的关系，所以马赫使用了大量的数学函数关系和数学公式来描述“感觉”。 1下载后可任意编辑 托诺尼的另一位合作者克里斯托弗·科赫也认为，任意一个科学理论，都必须使这个科学理论可以被用来测量事物，这是科学理论的基本要求。物理学家伽利略曾经说过：“测量可测量的，并使不可测量的东西变得可测量”[2]。这给了托诺尼极大的启发。所以，IIT 认为，信息整合形成意识，意识进而拥有内容，但是信息量的大小是可以量化的，所以意识也可以运用数学函数关系来进行量化。托诺尼认为，不管我们用什么样的数学测量方法去测量大脑中的信息，都是对大脑中神经系统组织的...
