认知语言学认为，语言的演变也与人的一般认知方式密切相关，如“我不许他回家”和“他可能已经回家”两句话中的“许”字，前者表示“允许”，后者表示“可能”，即说话人的推测。后者来源于前者通过词义引申的“虚拟化”。这种虚拟化过程依赖于类比或隐喻，两者都表达“无障碍地做X”，只不过前者的意思是“某人无障碍地做某事”，后者的意思是“说话者无障碍地做出某个断言”。

情感计算的发展在很大程度上依赖于心理科学和认知科学在人类智能和情感研究方面取得的新进展。心理学研究表明，情绪是人与环境之间某种关系的维持或改变。当客观事物或情境符合人的需要和欲望时，会引起人的积极感受，当不符合时，会引起人的消极感受。情绪有三个组成部分:主观体验(个体对不同情绪状态的自我感受)、外在表达(情绪状态发生时身体各部分运动的量化形式，即表情)和生理激活(情绪的生理反应)。从生物进化的角度，我们可以把人的情绪分为基本情绪和复杂情绪。情绪基本上是与生俱来的，有独立的神经生理机制，有内在的体验和外在的表现，有不同的适应功能。人有五种基本情绪，分别是当前目标正在取得进展时的快乐，自我保护目标受到威胁时的焦虑，当前目标无法实现时的悲伤，当前目标受挫或受阻时的愤怒，与口味(品味)目标相悖时的厌恶。复杂情绪来源于基本情绪的不同组合。

随着人类进入21世纪，有两个秘密将被揭开，一个是生命的神秘，另一个是心灵的神秘。为此，美国启动了两大科学计划——人类基因组计划和人类认知组计划。在这一前提下，旨在解开人类心灵奥秘的认知科学越来越受到各国的重视。目前国际公认的认知科学核心包括认知心理学、认知神经科学、计算机科学、语言学、人类学和哲学。这些相关学科相互交叉，出现了许多子学科，如控制论、神经语言学、神经心理学、认知过程模拟、计算语言学、心理语言学、心理哲学、语言哲学、人类学语言学、认知人类学、脑进化等。目前，我国认知科学已在部分学科开展了研究工作，但缺乏多学科协同研究。因此，迫切需要推动多学科的认知科学研究。本期学术写作中，来自清华大学、中国社会科学院、语言研究所、心理研究所等单位的研究人员，特邀撰写语言、心理、逻辑、认知方面的文章，向国内读者介绍认知科学的发展。

“语言是人类心灵的窗户”。在“认知科学”的新时代，语言学家将与其他科学家一起为探索人类思维的奥秘做出自己的贡献。

最后，“认知语言学”认为，各种语言现象都可以从认知上得到充分的解释，但不可能做出完全的预测，这是由语言学研究对象的性质决定的。任何复杂开放的系统都无法做出完整的预测。语言是一个复杂的系统，是许多方面和因素相互作用和综合的结果。复杂性永远不可能达到平衡，它总是处于不断发展变化的过程中。如果系统真的达到了平衡态或稳定态，就成了死系统。语言也是一个开放的系统，是不断进化的，所以语言的形式和意义是不完全对应的。语言学和气象科学、进化科学、地质学、天文学一样，虽然不能做出完全的预测，但仍然是一门科学。

“认知语言学”的哲学基础是经验哲学，是一种“身心合一”或“心在身”的认知观。根据这一观点，心灵和思维产生于人与外部世界的相互作用。在这种互动的过程中，人们通过自己的身体获得经验。这种体验最好叫做“体验”。比如，婴儿通过呼吸、进食、排泄来体验“内”与“外”的概念对立，通过不断地抓玩具、放下玩具来体验“被控制”与“被控制”的概念对立。人类的整个概念系统根植于物质和社会环境中的感知、身体运动和人类经验。“心寓于体”也指概念和概念体系的形成受人体结构的制约。比如对各种颜色的辨别，很大程度上是由人视网膜的生理结构决定的。这种认知观与“身心分离”的认知观是对立的。根据“身心分离”理论，心灵和思维独立于人与外界的相互作用，不受人体(如知觉系统和神经系统)的制约。人的头脑和思维是通过逻辑规则操纵一些抽象符号，就像计算机操纵抽象符号一样。

乔姆斯基的心理语言学首先导致了认知心理学的出现。正是在乔姆斯基语言理论的影响下，哈佛大学的乔治·米勒创立了认知心理学这门新学科。此后，他成为认知心理学的领军人物，一直引导着心理学的发展方向。另一方面，乔姆斯基的心理语言学也启发人们研究大脑和神经的生理、病理和认知功能。最后，这些发展导致了认知科学在20世纪70年代中期的出现。因此，在西方科学界，人们把乔姆斯基视为认知科学的第一代领军人物。

众所周知，人随时随地都会有喜怒哀乐等情绪的起伏。那么，在人机交互的过程中，计算机能否感受到人类的情绪，并随机应变呢？情感计算研究是试图创造一种能够感知、识别和理解人的情感，并对人的情感做出智能、敏感和友好的反应的计算系统，即赋予计算机像人一样观察、理解和生成各种情感特征的能力。

“认知语言学”认为，语言并不直接表达或对应于现实世界，而是存在一个“认知建构”的中间层次，将语言表达与现实世界联系起来。在这个认知中间层中，人们面对现实世界形成各种概念和概念结构。现实通过这个认知中间层“折射”到语言表达上，语言表达不能完全对应现实世界。举个简单的例子，在现实世界中，角落是没有明确边界的，我们无法画出边界来确定角落的范围。但是，我们在语言表达上还是说“一个角落”和“在角落里”。这是因为我们在认知上将角“解释”为一个有界的东西，因此“角”是一个“有界”的概念。

长期以来，情绪一直处于认知科学研究者的视野之外。直到20世纪末，情绪作为认知过程的重要组成部分才得到学术界的普遍认可。当代认知科学家将情绪等同于经典的认知过程，如感知、学习、记忆和言语。对情感本身以及情感与其他认知过程的相互作用的研究已经成为当代认知科学的研究热点，情感计算也成为一个新的研究领域。

传统语义学是一种客观主义语义学，认为语义是使一个句子所表达的命题得以实现的充要条件，或者说是“真值条件”。而“认知语言学”认为，语义不仅是客观真值条件，而且与人的概念结构以及概念结构的形成过程直接相关。“侧目为峰”客观上是同一座山，由于人们观察角度的变化而形成两种不同的心理意象。这种观点可以称为“主客观统一”的语义观，是与“主客观分离”的语义观相对立的。比如“阿姨给了小丽一只花猫”和“阿姨给了小丽一只花猫”这两句话中，客观情况是阿姨给了小丽一只花猫。但由于说话人的观察方式不同，侧重点不同，形成了两种不同的心理“意象”。前一句突出了花猫的转移过程，后一句突出了小丽对花猫的占有。

认知语言学认为，人的语言能力取决于其一般认知能力，语言能力与一般认知能力没有本质区别。语言能力的发展与一般认知能力的发展密切相关。比如中文里有“争论就是战争”这样的比喻，跟英文一样。中文里有一些词:“辩论、论证、辩护、批评、用笔打架、理论战线、苦口婆心、舌战、打架、人身攻击、批评的武器”等等。这表明我们不仅使用战争。因此，通常被认为是一种特殊语言现象的“隐喻”实际上不仅仅是一种语言行为，而是一种普遍的行为，受普遍认知能力的支配。同样，转喻作为一种语言能力，与一般认知能力密不可分。都说“回到老单位，看到的都是新面孔”，用“新面孔”代替“新四肢”、“新躯干”，特指“不熟悉的新人”。这是因为人们通常通过观察人的脸而不是身体的其他部位来识别人。这两个例子说明，语言能力并不是人类心智的独立部分，而是依附于一般的认知能力。因此，这一假说可称为“语言能力依赖论”，与语言能力独立论相对立。根据“语言能力独立性”理论，语言能力是人的心智的独立部分，不依附于一般认知能力，但与一般认知能力有本质区别。

“认知语言学”在强调“象似性”的同时，还认为由形义结合而成的语言符号，从语素、词到短语、句子，都是大大小小的“构式”。“构式”是一种心理上的“格式塔”结构，它的整体大于各部分之和，所以构式的意义不能完全从其组成部分的意义推导出来。比如复合词“轮椅”，并不是所有带轮子的椅子都叫“轮椅”，“轮椅”是指某一种带轮子的椅子。

▲在人与计算机的交互过程中，计算机能理解人的情绪并见机行事吗？情感计算研究试图回答这个问题。

经过上述发展，到20世纪中叶，人们已经广泛使用这些基本的逻辑工具来研究语言学和哲学问题，一个变革的时代已经到来。

表达就是通过声音的高低、强弱、抑扬顿挫来表达说话人的情绪。在人际交往中，语音是人与人之间最直接的沟通渠道。通过发音(比如特殊语气词，语调变化等。)，人很容易感受到对方的情绪变化，就像“你真行！”这句话既可以表示赞赏，也可以表示讽刺或嫉妒。目前，对情感的研究主要集中在对情感声学特征的分析上。言语中的情感特征往往是通过言语节奏的变化来表达的(例如，当一个人生气时，语速可能变快，音量可能变大，音调可能变高等。)，但也可以通过一些音素特征(例如，共振峰、声道横截面函数等)来表达。).

但这种理解并不是问题的全部。问题的另一面是把数理逻辑的真理泛化、绝对化，即把数理逻辑当作理性思维的普遍规律，当作唯一的逻辑真理，当作寻求真理的有效工具。这种对数理逻辑的信仰导致了20世纪上半叶逻辑实证主义和分析哲学的兴起和繁荣。

到了20世纪30年代，随着哥德尔定理的证明，人们发现弗雷格建立的一阶逻辑已经不能满足数学推理的需要，更不用说整个理性思维了。因此，人们开始寻求新的逻辑真理。首先，弗雷格发明的量词的范围从个体扩大到谓词，得到了高阶逻辑。一阶逻辑和高阶逻辑统称为经典逻辑，它们的两个特征和前提是系统的演绎和二进制。通过在经典逻辑中加入各种非扩展算子，得到各种扩展的逻辑理论，包括形式模态逻辑和各种非形式模态逻辑。对经典逻辑的两个前提的挑战导致了不同于经典逻辑的各种变体系统，包括直觉主义逻辑、多值逻辑、自由逻辑、相干逻辑、非单调逻辑、概率逻辑等等。我们把经典逻辑及其各种展开和变异理论称为基础逻辑，构成了现代逻辑的基础。

▲通过计算科学、心理科学和认知科学的结合，研究人与计算机交互过程中的情感特征，设计具有情感反馈的人与计算机交互环境，有可能实现人与计算机的情感交互。

目前，情感计算的研究还存在很多挑战，如情感信息的获取和建模、情感的识别和理解、情感的表达、实现自然和谐的人性化和智能化人机交互等。显然，为了解决上述问题，我们需要知道人们是如何感知环境的，人们会有什么样的情绪和意图，以及人们如何做出适当的反应。人类的情感交流是一个非常复杂的过程，不仅受时间、地点、环境、人物、物体、经历的影响，还有表情、语言、动作或肢体接触。因此，在人与计算机的交互过程中，计算机需要捕捉关键信息，识别用户的情绪状态，感知人的情绪变化，利用有效的线索选择合适的用户模型(基于用户的操作模式、面部特征、态度、偏好、认知风格、知识背景等的模型。)，并对用户情绪变化背后的意图形成预期，进而激活相应的数据库，及时主动地提供用户需要的新信息。

显然，认知科学的研究不仅仅是为了满足人类的求知欲，更是为了服务人类，提高人类的生活质量。情感计算有着广阔的应用前景。通过对人类情感的获取、分类、识别和响应，计算机可以帮助用户获得高效、亲切的感觉，有效降低人们使用计算机的挫折感，甚至帮助人们理解自己和他人的情感世界。计算机的情感化设计可以帮助我们增加使用设备的安全性，人性化我们的体验，优化计算机作为媒介的学习功能。在信息检索中，情感分析的概念分析功能可以提高智能信息检索的准确性和效率。在电子商务领域，设计购物网站和股票交易网站时，要充分利用人的情感因素来改变流量。可以针对人的肢体运动设计一系列的动作和身体信息捕捉设备。比如智能座椅可以应用到驾驶座上，动态监测驾驶员的情绪状态，及时预警。多模式情感交互技术可以构建更贴近人们生活的智能空间或虚拟场景，而机器人、智能玩具、游戏等行业可以构建更拟人化的风格和更真实的场景。

■“认知语言学”以经验哲学为基础，是一种“身心合一”或“心寓于身”的认知观。

▲情感计算研究的发展很大程度上依赖于心理科学和认知科学在人类智力和情感研究方面取得的新进展。

20世纪40年代末，维特根斯坦在哲学领域掀起了一场革命。在哲学研究中，维特根斯坦用语言游戏理论取代了早期的逻辑形象理论。维特根斯坦提出“语言的意义在于它的应用”，这标志着一种新的语言哲学理论的建立，标志着逻辑实证主义和分析哲学的终结。20世纪50年代初，奥斯汀完善了维特根斯坦的语言游戏理论，建立了言语行为理论。这一理论标志着语言哲学的研究已经从语义学领域扩展到语用学领域，语言使用者和各种语境因素开始进入语言哲学的视野。

心理学与20世纪以来的各种非心理逻辑的区别在于，心理学因素被重新引入逻辑，使我们对与认知有关的推理形式有了新的认识。

传统的范畴观认为，所有的范畴都是离散的范畴，每个范畴都有自己的“定义特征”。符合某些“定义特征”的人会成为某个类别的成员，反之亦然。“定义的特征”由该类别的所有成员共享，因此该类别中每个成员的地位是平等的。认知语言学认为，人类建立的范畴，包括语法范畴，大多是“典型范畴”，而不是离散的范畴。范畴不能用“定义特征”来定义。类别之间的界限是模糊的，一个类别内成员的地位是不平等的。有些是类别的典型成员，有些是非典型成员。比如麻雀、燕子、喜鹊是“鸟”这个范畴的典型成员，鸵鸟、企鹅是非典型成员，所以“鸟”是一个典型的范畴。语法范畴，如动词、名词、主语、宾语等。，和其他类别一样是典型的类别。自索绪尔以来，语言学家一直在强调形式和意义关系的任意性，而“认知语言学”则关注两者关系的“象似性”，认为语言的“象似性”比我们过去想象的要大得多。比如“我在马背上跳”就是我先在马背上跳，“我在马背上跳”就是我先跳后在马背上跳，句子的语序是“香香于”。

“认知语言学”不是语言学的一个分支，而是近年来兴起的一个学派或思潮。“认知语言学”不是单一的理论，而是语言学内部的一种研究范式，其特点是关注语言与其他认知能力之间不可分割的关系。这一研究范式起源于20世纪70年代，从80年代中期开始，扩展到语言学的各个领域，包括句法、语义、音位学、语篇分析等。国际认知语言学协会每两年召开一次会议，出版《认知语言学》杂志。这一学派的代表人物有c .菲尔莫、g .雷考夫、r .朗格克、g .福柯、l .塔米等。这些人观点不同，但对语言的基本假设是相似的，只是讨论和关注的具体语言现象不同。

情绪是一种内在的主观体验，但它总是伴随着某种表达。表情包括面部表情(面部肌肉变化的模式)、姿势表情(身体其他部位的表情)和语调表情(语调、节奏和语速的变化)。这三种表达方式，也被称为肢体语言，构成了人类的非语言交流。面部表情不仅是人们表达情感的自然方式，也是人们识别情感的主要标志。通过使用特殊的仪器，我们可以研究细微的面部表情变化，甚至可以分辨出真笑和假笑:当一个人微笑时，他的脸颊会上扬，眼睛周围的肌肉堆积，大脑左半球的电活动增加；然而，当人假笑时，只有嘴唇的肌肉在动，下巴下垂，大脑左半球的电活动并不明显。面部运动编码系统FACS可以通过不同编码和运动单元的组合形成复杂的面部表情，其成果已经应用于面部表情的自动识别和合成。

在维特根斯坦的语言游戏理论、奥斯汀的言语行为理论、乔姆斯基的心理语言学以及认知科学中所涉及的因素的共同影响下，心理学与逻辑学重新交融，心理因素重新进入逻辑学的研究领域，形成了心理逻辑学这一新学科。心理学是逻辑学和心理学(尤其是认知心理学)交叉的一门新兴学科。瑞普斯引用了大量心理学证据来支持心理学逻辑。沃森著名的纸牌游戏生动地说明了人的推理是如何受心理影响的。大脑的计算-表征理解是心理逻辑的一种重要形式。它认为思维是心理表征，是计算过程对这些表征的计算结果。CRUM是多种多样的，逻辑、规则、概念、类比、表象、联系是六种主要方式。要理解人类的思维，没有一个单一的计算-表象可以覆盖人类思维的整个领域。CRUM是成功的。就解释心理性质的理论能力和改善这些性质的实践能力而言，计算-表征方法超越了它以前所有关于心灵的理论。但CRUM也是不完善的，并不是人类思维和智力的方方面面都可以用CRUM完全解释。对CRUM的实质性挑战表明了将它与生物学和神经科学的研究以及思维和知识的社会方面相结合的必要性。

●认知逻辑是认知科学和逻辑交叉产生的新领域和新学科。它不仅是一种有人们在场的逻辑，而且与人们的心理、经验、语言和文化密切相关，成为探索人类心灵奥秘的有用工具。

20世纪逻辑的发展，如果用一句话来概括，可以说是心理学的退出和重新进入。

心理学的出口是什么？人们通常认为这是弗雷格建立的数理逻辑的结果。弗雷格在《算术基础》一书的序言中提出的学习数学哲学的三个原则中的第一个就是区分心理学和逻辑学，区分主观和客观。他说，“到了数学的真理性，问题就摆脱了心理学的领域，进入了数学的领域。”弗雷格确实成功地从他建立的数理逻辑中排除了心理因素。这体现在他的数理逻辑中，无论是形式还是语义都完全排除了心理因素。

情感计算是一个高度整合的研究和技术领域。通过计算科学、心理科学和认知科学的结合，研究人与计算机交互过程中的情感特征，设计具有情感反馈的人与计算机交互环境，有可能实现人与计算机的情感交互。情绪计算研究将加深对人的情绪状态和机制的理解，提高人与计算机界面的和谐性，即提高计算机感知情境、理解人的情绪和意图并做出适当反应的能力。

●将心理因素重新引入逻辑，让我们对与认知相关的推理形式有了新的认识。

从语用学的角度来看，逻辑重新获得了人的维度。为什么这么说？我们知道，逻辑从不关心人，这来自于逻辑根深蒂固的观念:逻辑应该为思维立法！所以，逻辑只有去除人为因素，才能适用于所有人！在传统逻辑和现代逻辑中，人的因素被排除在逻辑之外。亚里士多德的三段论、假言推理、一阶逻辑与人无关，所以适用于所有人。但是，这个概念在语用学领域遇到了挑战！

人的手势，也就是肢体表情，一般会随着交互过程而变化，表达一些信息。例如，手势的加强通常反映了一种强调的精神状态，而身体某一部分的不断摆动通常反映了情绪紧张。相比于面部表情和语调表情，姿势表情的变化规律很难获得。然而，由于人的姿势变化会使情感表达更加生动，研究者们仍然密切关注姿势表达的测量。

■“认知语言学”不是语言学的一个分支，而是近年来兴起的一个流派或思潮。它是语言学内部的一种研究范式，其特点是强调解释语言与其他认知能力之间不可分割的关系。

20世纪50年代末，乔姆斯基在语言学领域发起了另一场革命:在彻底批判行为主义语言学的基础上，他建立了心理语言学。乔姆斯基的心理语言学有以下特点:第一，能满足因果性和可观察性的要求；其次，它可以解释语言处理的过程，使我们了解语言的生成和转换。在乔姆斯基的理论中，语法被视为解析器，是我们在话语理解中用来寻求知识的心理装置。乔姆斯基的语言理论也要求自己符合经济原则，简单明了，这也和心理因素有关。第三，可以解释儿童语言能力的习得。乔姆斯基认为，学习在儿童语言习得中只起次要作用，儿童先天的语言能力才是决定性因素。第四，促进了语言病理学的研究和发现，促进了语言学研究与心理学、认知科学的结合。

多种生理指标也可用于情绪计算研究，如皮质醇水平、心率、血压、呼吸、皮肤电活动、手心出汗、瞳孔直径、事件相关电位、脑电图等。发现休克反射可以作为衡量情绪愉悦的生理指标，而皮肤电反应可以作为衡量情绪生理激活的生理指标。

从语用的角度来看，句子的意义与说话者、听话者、时间、地点和语境密切相关。比如“他说他是个好人”这句话，就有多重含义。句子中的两个“他”可能指同一个人，也可能指两个不同的人。这就需要分析这句话所处的语境，才能知道它的真实意思。1985年，约翰·塞尔和丹尼尔·范德维克建立了新的语用逻辑理论，对言语行为，尤其是其语用力进行了深入的分析。他们的工作表明，逻辑的发展接受了语用学的原则和方法，与人无关并试图适用于所有人的逻辑理论发生了根本性的动摇，没有人的逻辑变成了有人在场的逻辑。在认知科学的发展中，其六大分支与逻辑学交叉，产生了哲学逻辑、语言逻辑、心理逻辑、文化与进化逻辑、人工智能逻辑、神经网络逻辑等新的研究领域，其中一些发展成为新的逻辑学科。我们称这些来自认知科学和逻辑交叉的新领域和学科为认知逻辑。认知逻辑不仅是一种有人们在场的逻辑，而且与人们的心理、经验、语言和文化密切相关。在新世纪，随着认知科学的发展和人们对心灵奥秘的探索，逻辑学这门古老而年轻的学科必将重获青春，成为探索人类心灵奥秘的有用工具，成为与认知研究相关的全新学科。

近年来，国际语言学界兴起的“认知语言学”被引用，并有其特定含义。不是所有关于认知的语言研究都是“认知语言学”。如果“生成语言学”认为语言是通过一些逻辑规则和客观语义特征“生成”的，而这些逻辑规则和客观语义特征又以一定的心理表征形式储存在人的记忆中，那么基于这种假设的语言研究自然属于一般意义上的认知语言学，但它与这种具有特定含义的“认知语言学”的基本假设有很大不同。

维特根斯坦和奥斯汀让我们知道，语言的意义不仅与语言的形式结构和意义有关，还与语言使用者及其意图有关。在使用语言符号时，不仅要考虑语言符号的空间排列和语言符号与现实世界的映射，还要考虑语言符号的使用者，我们就进入了语用学领域。

■“认知语言学”认为，各种语言现象都可以从认知上得到充分的解释，但不可能做出完全的预测。在认知科学的新时代，认知语言学将为探索人类思维的奥秘做出独特的贡献。