心理模块性 modularity of (Philip Robbins)

首次发表于 2009 年 4 月 1 日；实质修订于 2017 年 8 月 21 日

自从 1980 年代初，Fodor 的里程碑之作《心灵的模块性》（1983 年）出版以来，模块性的概念在心理学哲学中一直占据重要地位。在认知科学词汇中首次出现“模块”及其相关词汇以来的几十年里，这一领域的概念和理论格局发生了巨大变化。尤其值得注意的是进化心理学的发展，其支持者对模块性的概念采取了比 Fodor 提出的更宽松的理解，并主张心灵的结构比 Fodor 所声称的更普遍地具有模块性。Fodor（1983 年，2000 年）将模块性的界限划定在感知和语言的相对低层系统上，而后 Fodor 派的理论家，如 Sperber（2002 年）和 Carruthers（2006 年），则主张心灵在整体上都具有模块性，包括推理、规划、决策等高层系统。模块性的概念还在最近的科学哲学、认识论、伦理学和语言哲学的讨论中发挥了作用，这进一步证明了它作为一种关于心灵结构的理论工具的实用性。

1. 什么是心理模块？

在他对模块性的经典介绍中，Fodor（1983）列举了九个特征，这些特征共同构成了他感兴趣的系统类型。按照最初的呈现顺序，它们是：

领域特异性
强制操作
有限的中央可访问性
快速处理
信息封装
"浅层" 输出
固定的神经结构
特征和特定的分解模式
特征的发生速度和排序

在 Fodor 的意义上，如果一个认知系统在“某种有趣的程度上”具有模块性，那么它被视为模块化的，这意味着它在很大程度上具备了这些特征（Fodor，1983 年，第 37 页）。这是一个加权的最大值，因为模块性的某些标志比其他标志更重要。例如，信息封装对于模块性来说更或多或少是必要的，并且在列表中的其他特征之前具有解释优先权（Fodor，1983 年，2000 年）。

列表上的每一项都需要解释。为了简化阐述，我们将按照 Prinz（2006 年）的方式，将大部分特征按主题进行分组，并逐个簇地进行检查。

封装和不可访问性。信息封装和有限的中央可访问性是同一枚硬币的两面。这两个特征都涉及计算机机制之间信息流的性质，尽管方向相反。封装涉及对信息流入机制的限制，而不可访问性涉及对信息流出机制的限制。

一个认知系统在信息上是封装的，到了处理一组给定的输入的过程中，它无法访问存储在其他地方的信息；它所依赖的只是那些输入中包含的信息以及系统本身内部可能存储的信息，例如专有数据库中的信息。以语言为例：

[一种语言] L 的解析器包含了 L 的语法。当它执行任务时，它会从一个令牌的某些声学特性推断出该令牌的某些远因的特征（例如，说话者意图该话语应该是某种语言类型的令牌）。这种推断的前提可以包括传感器转导机制提供的关于令牌声学特性的任何信息，内部表示的语法提供的关于 L 中语言类型的任何信息，以及其他任何信息都不包括。（Fodor，1984 年，第 245-246 页；原文斜体）

同样，在感知的情况下，将其理解为从感觉“前提”到感知“结论”的一种非演绎（即可推翻的或非单调的）推理，感知系统在信息上是封装的这一主张等同于“可以用于确认感知假设的数据在一般情况下远远少于生物可能知道的”（Fodor，1983 年，第 69 页）。这种特性的经典例证来自对视觉错觉的研究，即使在观察者明确了解刺激的性质之后，这些错觉往往仍然存在。例如，在穆勒-莱耶错觉中，即使一个人用尺子测量过它们并确信它们是相等长度，这两条线看起来仍然不等长（见下图 1）。

图 1. 穆勒-莱尔错觉。

信息封装与 Pylyshyn（1984 年，1999 年）所称的认知不可渗透性有关。但这两个属性并不相同，而是属于属于种属关系。认知不可渗透性是相对于存储在中央记忆中的信息的封装问题，典型地是指信念和效用的形式。但一个系统在这方面可能是封装的，而在其他方面则不封装。例如，听觉语音知觉可能相对于信念和效用是封装的，但相对于视觉则是非封装的，正如麦格尔克效应所暗示的（见下文，§2.1）。同样，一个系统可能相对于信念和效用是非封装的，但相对于知觉是封装的；鉴于它们的操作仅对后知觉的、以命题方式编码的信息敏感，这是合理的。严格来说，认知不可渗透性是信息封装的一种特定类型，尽管它具有特殊的架构意义。缺乏这个特征意味着未能通过封装测试，即模块性的试金石测试。但具有这个特征的系统仍然可能因为不同类型（即非中央）的信息渗漏而未能通过测试。

信息封装的反面是对中央监控的无法访问。系统在这个意义上是无法访问的，如果它在产生输出之前计算的中间级表示对意识是无法访问的，因此无法进行明确的报告。实际上，无法访问的中央系统是那些内部处理对内省是不透明的系统。尽管这些系统的输出可能在现象学上显著，但它们的前身状态并不是如此。例如，语音理解可能涉及对刺激的无数表示（各种类型：音韵、词汇、句法等）的连续阐述，但其中只有最终产品——所说的意义的表示——是有意识的可用的。

强制性、速度和肤浅性。除了信息封装和中央无法访问之外，模块化系统和过程是“快速、廉价和失控的”（借用机器人学家罗德尼·布鲁克斯的一句话）。这些特征形成了一个自然的三重组合，我们将会看到。

认知系统的运作是强制性的，只要它是自动的，也就是说，不受意识控制（Bargh＆Chartrand，1999）。这意味着，无论喜欢与否，系统的操作都会在相关刺激的呈现下启动，并且这些操作会运行到完成。例如，英语的母语者不能将英语的声音听作纯粹的噪音：如果他们听到这些声音，他们会将其听作英语。同样，无论多么努力，都不可能将空间中的三维物体阵列视为二维的色块。

速度可以说是最不需要解释的模块性标志。但速度是相对的，所以在这里最好的方法是通过例子来说明。语音跟读通常被认为非常快，典型的滞后时间约为 250 毫秒。由于正常语音的音节速率约为每秒 4 个音节，这表明跟读者正在以音节长度的片段来处理刺激，这可能是在语音流中可以识别的最小片段，因为“只有在音节的层面上，我们才开始找到声波形的一段段与其语言价值有可靠关系的”（Fodor，1983 年，第 62 页）。视觉方面也有类似令人印象深刻的结果：在快速连续视觉呈现任务中（将图片与描述匹配），被试在每张图片曝光 125 毫秒时的准确率为 70%，在 167 毫秒时的准确率为 96%（Fodor，1983 年，第 63 页）。总的来说，如果一个认知过程在半秒钟或更短的时间内完成，那么在 Fodor 的著作中就被视为快速。

模块化系统的另一个特点是它们的输出相对“浅”。确切地说，这意味着什么尚不清楚。但是，输出的深度似乎是至少两个属性的函数：首先，产生输出所需的计算量有多大（即，浅意味着计算成本低）；其次，其信息内容有多么受限或具体（即，浅意味着信息上的普遍性）（Fodor，1983 年，第 87 页）。这两个属性是相关的，具有更具体内容的输出往往对系统的计算成本更高，反之亦然。一些作者将浅度解释为需要非概念性特征（例如，Carruthers，2006 年，第 4 页）。但这与 Fodor 对该术语的解释相冲突，在其中他暗示了一个可能是模块化系统的输出，例如视觉对象识别可能在“基本级”概念的层次上进行编码，例如 DOG 和 CHAIR（Rosch 等，1976 年）。因此，这里排除的不是概念本身，而是像 PROTON 这样过于信息具体和计算成本过高以满足浅度标准的高度理论化的概念。

刚刚讨论的这三个特点——强制性、速度和浅度——都与信息封装相关，并且在某种程度上可以用信息来解释。在每种情况下，信息上来说，越少越好。强制性源于系统对生物体效用的不敏感性，这是认知不可渗透性的一个方面。速度取决于处理的效率，与封装相关的程度正相关，因为封装倾向于减少系统的信息负荷。浅度也是一个类似的情况：浅层输出计算成本低，而计算成本与封装呈负相关。简而言之，信息封装程度越高的系统，越有可能快速、廉价且不受控制。

可分离性和局部性。说一个系统具有功能上的可分离性，意味着它可以被有选择地损伤或瘫痪，而对其他系统的运作几乎没有影响。正如神经心理学的记录所示，这种选择性损伤经常被观察到，是由于局限性脑损伤的结果。在视觉研究中的标准例子包括面孔失认症（面孔识别障碍）、色盲（完全色盲）和动态失明症（运动失明）；在语言研究中的例子包括失语症（复杂句法丧失）、术语性失语症（复杂语义丧失）、失读症（物体词丧失）和阅读障碍（阅读和写作障碍）。这些障碍在认知正常的个体中被发现，表明失去的能力是由功能上可分离的机制支持的。

功能上的可分离性与神经局部性密切相关。一个系统在强烈的意义上是局部化的，当且仅当它（a）在神经回路中实现，这些回路在一定程度上是相对局限的（尽管不一定是连续的区域），并且（b）专门用于实现该系统。在这种意义上的局部化超越了仅仅在局部神经回路中实现，因为一个特定的回路部分可以支持多个认知功能（Anderson，2010）。强局部化的候选包括颜色视觉系统（V4）、运动检测系统（MT）、面孔识别系统（颞叶回）、空间场景识别系统（海马旁回）。

领域特异性。一个系统在很大程度上是领域特异的，这意味着它具有受限的主题范围，即它处理信息的对象和属性的类别在相对狭窄的方式上被限定。正如福多尔（1983）所说，“领域特异性与设备提供答案的问题范围（它计算分析的输入范围）有关”（第 103 页）：系统能够计算的输入范围越窄，系统能够解决的问题范围就越窄，而这些问题的范围越窄，设备的领域特异性就越高。或者，系统的领域特异性程度可以理解为打开系统的输入范围的函数，其中该范围的大小决定了系统的信息覆盖范围（卡鲁瑟斯，2006 年；萨缪尔斯，2000 年）。

领域（以及模块）通常比视觉和听觉等感觉模态更细粒度。这一点从福多尔列出的可能是领域特异性机制的清单中可以明显看出，其中包括颜色感知系统、视觉形状分析系统、句子解析系统以及面部和声音识别系统（福多尔，1983 年，第 47 页）——这些都不对应直观意义上的知觉或语言能力。然而，传统的感觉模态（视觉、听觉、嗅觉等）以及整个语言能力似乎也足够领域特异，以满足模块性的这一特定标志（麦考利和亨里奇，2006 年）。

模块性。Fodor 名单上模块化系统的最后一个特征是模块性，即“在环境释放物的影响下，根据特定的内生确定模式发展”（Fodor，1983 年，第 100 页）。根据这种观点，模块化系统主要是通过一种类似触发的蛮力过程而不是有意识的学习过程上线的。（有关这种区别的更多信息，请参见 Cowie，1999 年；有关基于河道化概念的模块性替代分析，请参见 Ariew，1999 年。）这里最熟悉的例子是语言，其习得在所有正常个体和所有文化中几乎按照相同的时间表进行：12 个月时单词，18 个月时电报式语言，24 个月时复杂语法等（Stromswold，1999 年）。其他候选人包括视觉物体感知（Spelke，1994 年）和低层次的心理阅读（Scholl＆Leslie，1999 年）。

2. 模块性，Fodor 风格：一个谦虚的提议

谦虚模块性的假设，我们将其称为，有两个方面。假设的第一个方面是积极的。它说输入系统，如感知和语言中涉及的系统，是模块化的。第二个方面是消极的。它说中央系统，如信念确定和实践推理中涉及的系统，不是模块化的。

在本节中，我们评估了适度模块性的情况。下一节（§3）将专门讨论大规模模块性的假设，该假设保留了 Fodor 假设的积极部分，同时将第二部分的极性从负向正进行了反转-在这个过程中修订了模块性的概念。

适度模块性假设的积极部分是输入系统是模块化的。Fodor（1983）所说的“输入系统”是指一种计算机机制，通过处理感觉传感器的输出来“向思维呈现世界”（第 40 页）。感觉传感器是一种将作用于身体感觉表面（如视网膜和耳蜗）的能量转换为可计算使用的形式的设备，而不会增加或减少信息。粗略地说，感觉转换的产物是原始感觉数据。输入处理涉及从这些原始数据到关于世界中物体布局的假设的非演示性推理。然后，这些假设被传递给中央系统，以便进行信念确定，而这些系统又将其输出传递给负责行为产生的系统。

Fodor 认为输入系统构成了一种自然种类，定义为“一类现象，除了定义该类的任何属性之外，还具有许多科学上有趣的属性”（Fodor，1983，第 46 页）。他通过提供输入系统是模块化的证据来支持这一观点，其中模块性以一系列心理上有趣的属性为标志-其中最有趣和重要的是信息封装，如第 1 节所讨论的。在那次讨论中，我们回顾了这些证据的代表性样本，对于目前的目的来说，这应该足够了。（对进一步细节感兴趣的读者应参阅 Fodor，1983，第 47-101 页。）

2.1. 低层次模块性的挑战

佛多尔关于输入系统模块性的主张受到了一些哲学家和心理学家的质疑（Churchland，1988；Arbib，1987；Marslen-Wilson＆Tyler，1987；McCauley＆Henrich，2006）。最广泛的哲学批评是由普林兹（Prinz，2006）提出的，他认为感知和语言系统很少表现出模块性的特征。特别是，他认为这些系统不是信息封装的。为此，普林兹提出了两种证据。首先，感知中似乎存在跨模态效应，这将反对在输入系统层面上的封装。这方面的经典例子也来自语音知觉文献，即麦格克效应（McGurk＆MacDonald，1976）。在这里，观察者观看一个发音为一个音素（例如，/ga/）的视频，但声音录音是另一个音素（/ba/），他们听到的是第三个完全不同的音素（/da/）。其次，他指出在视觉和语言处理中似乎存在自上而下的影响，这种存在将反对认知不可渗透性，即相对于中央系统的封装。关于这种影响的一些最引人注目的例子来自语音知觉的研究。最著名的是音素恢复效应，例如在听众在一个口语句子中“填补”一个缺失的音素（州长们与他们各自的立法机构在首都开会*）的情况下（其中缺失的音素是立法机构中的/s/音），该音素已被删除并替换为咳嗽声（Warren，1970）。根据假设，这种填补是由听众对语言上下文的理解驱动的。

然而，一个人对 Prinz 批评的这一部分有多有说服力，取决于他对这些效应的解释有多有说服力。例如，麦格克效应似乎与言语知觉是一种信息封装系统的主张一致，尽管这是一种多模式的系统（参见 Fodor，1983 年，第 132 页注 13）。如果言语知觉是一种多模式系统，那么它的操作既依赖听觉信息又依赖视觉信息，并不会削弱言语知觉是封装的主张。然而，其他跨模式效应却无法用这种解释来解释。例如，在双闪光幻觉中，观察者看到一个单一的闪光同时伴随两个蜂鸣声，报告看到两个闪光（Shams 等，2000 年）。橡胶手幻觉也是如此，当一个被隐藏起来的手和一个看起来逼真的橡胶手在通常手的位置上同步刷动时，会产生假手是真实的印象（Botvinick＆Cohen，1998 年）。对于这类现象，与麦格克效应不同，没有一个合理的候选人可以解释为单一的、特定领域的系统，其操作依赖于多个感觉信息来源。

关于音素恢复，可能是由于听众利用存储在语言专有数据库中的信息（具体而言，是关于英语词汇表中的语言类型的信息），而不是更高级别的上下文信息所驱动的效应。因此，不清楚上述音素恢复案例是否属于自上而下的效应。但并非所有音素恢复案例都能如此轻易地适应，因为当有多个词汇项可用于填充时，这种现象也会发生（Warren＆Warren，1970）。例如，听众以不同方式填补句子中的空白，如“The eel is on the axle”和“The eel is on the orange”分别用/wh/音和/p/音，这表明语音知觉对上下文信息也是敏感的。

对于谦虚的模块性而言，普林兹（2006）未能解决的进一步挑战来自证据，即穆勒-莱尔幻觉的易感性因文化和年龄而异。例如，似乎西方文化的成年人比非西方文化的人更容易受到幻觉的影响；某些非西方文化（如卡拉哈里沙漠的狩猎采集者）的成年人几乎对幻觉免疫；而在西方和非西方文化中，青春期前的儿童比成年人更容易受到幻觉的影响（Segall，Campbell 和 Herskovits，1966）。麦考利和亨里奇（2006）认为，这些发现表明视觉系统在历时上（而不是同步上）是可渗透的，即一个人对诱发幻觉的刺激的体验方式会随着其在较长时间内的更广泛感知经验而改变。他们还认为，文化和发展上的感知变异的上述证据反对了视觉是一种先天能力的观念，即视觉是“人类认知系统的内在特征之一，如果不是在出生时就基本固定，那么至少是在遗传上预编程的”，并且是“由新生儿随后的经验触发而不是塑造”的观念（第 83 页）。然而，他们也提出了以下警告：

[N] 我们讨论的任何发现都没有证明穆勒-莱尔刺激的同步认知渗透性。Segall 等人（1966）的发现也没有提供证据表明成年人的视觉输入系统在历时上是可渗透的。他们认为，只有在关键的发展阶段，人类对穆勒-莱尔幻觉的易感性才会有相当大的变化，并且这种变化在很大程度上取决于文化变量（McCauley＆Henrich，2006，第 99 页；原文斜体）。

因此，所引用的证据可以被具有适度模块性的朋友所接受，前提是要考虑到环境因素（包括文化因素）对发展的潜在影响，这是大多数关于先天性的解释/理论都要考虑的事情。

一个有用的方法是引用 Segal（1996）关于历时模块性的观点（参见 Scholl＆Leslie，1999）。历时模块是在其发展过程中表现出参数变化的系统。例如，在语言的情况下，不同的个体根据他们成长的语言环境学会说不同的语言，但他们仍然通过他们（可能是先天的）对普遍语法的知识共享相同的潜在语言能力。鉴于人们对穆勒-莱尔幻觉的看法存在观察到的变化，可能视觉系统在很大程度上也是以相同方式模块化的，其发展受到视觉环境特征的限制。这种可能性似乎与 Fodor 所说的输入系统在模块性方面是一致的。

对于支持输入级模块性的人来说，另一个困难的来源是神经科学证据反驳了感知和语言系统强烈局部化的主张。回想一下，要想系统强烈局部化，它必须在专用的神经回路中实现。因此，输入系统层面的强局部化意味着存在着输入系统和脑结构之间的一对一映射。然而，正如安德森（2010 年，2014 年）所争论的那样，没有这样的映射存在，因为任何规模的大多数皮层区域在不同领域的不同任务中被使用。例如，曾经被认为专门用于面孔感知的颞下回激活，也被用于汽车和鸟类的感知（Gauthier 等，2000 年）。同样，布洛卡区曾被认为专门用于语音产生，但也在动作识别、动作排序和运动想象中发挥作用（Tettamanti 和 Weniger，2006 年）。功能性神经影像学研究通常表明，认知系统最多只能弱局部化，即实现在脑的重叠而不是离散和不相交的区域的分布网络中。

然而，对于输入系统层面上的模块性来说，最严重的挑战可能来自于视觉是认知可渗透的证据，因此不具备信息封装性。认知可渗透的概念最初由皮利辛（1984）引入，已经以多种非等价的方式进行了描述（斯托克斯，2013），但核心思想是：只有当感知系统的操作直接因果敏感于主体的信念、欲望、意图或其他非感知状态时，感知系统才具备认知可渗透性。声称视觉是认知可渗透的行为研究可以追溯到新观点心理学的早期（布鲁纳和古德曼，1947），并持续至今，对该主题的新兴兴趣在 2000 年代初期出现（Firestone＆Scholl，2016）。例如，似乎视觉受到主体动机状态的影响，实验对象报告称令人愉悦的物体看起来更近（Balcetis＆Dunning，2010），模棱两可的图像看起来像与更有益结果相关的解释（Balcetis＆Dunning，2006）。此外，视觉似乎受到主体信念的影响，种族分类影响对面部感知肤色的报告，即使刺激是等亮度的（Levin＆Banaji，2006），物体分类影响对这些物体的灰度图像感知颜色的报告（Hansen 等，2006）。

怀疑认知渗透性的人指出，然而，关于自上而下对感知的影响的实验证据可以用判断、记忆和相对边缘的注意形式的效应来解释（Firestone＆Scholl，2016; Machery，2015）。例如，考虑这样的说法，即向目标投掷重球（而不是轻球）会使目标看起来更远，其证据包括受试者对目标距离的视觉估计（Witt，Proffitt，＆Epstein，2004）。虽然有可能投掷重球所需的更大努力导致目标看起来更远，但也有可能由于重球条件下的受试者判断目标更远而导致距离估计增加，因为他们发现更难击中目标（Firestone＆Scholl，2016）。事实上，明确指示受试者仅根据视觉外观进行估计的后续研究中的受试者报告并未显示出努力的效应，这表明该效应是感知后的（Woods，Philbeck，＆Danoff，2009）。其他关于感知的自上而下效应，例如高尔夫表现对高尔夫洞大小和距离估计的影响（Witt 等，2008），可以解释为空间注意的效应，例如视觉关注的对象倾向于显得更大和更近（Firestone＆Scholl，2016）。这些和相关的考虑表明，对于认知渗透性的论证，以及对于低层次模块性的反对，其支持者所提出的论证比较薄弱。

2.2. Fodor 对高层次模块性的论证

现在我转向 Fodor 假设的阴暗面：中央系统不是模块化的说法。

在中央系统中的主要工作之一是通过非演示性推理来固定信念，包括感知信念。Fodor（1983）认为，这种过程无法在信息封装的系统中实现，因此中央系统不能是模块化的。更进一步解释，他的推理如下：

中央系统负责信念的固定。
信念的固定是各向同性的和奎因式的。
同性和奎因过程不能由信息封装系统执行。
信念固定不能由信息封装系统执行。[来自 2 和 3]
模块化系统是信息封装的。
信念固定不具备模块性。[来自 4 和 5]

因此：

中央系统不具备模块性。[来自 1 和 6]

这里的论证包含两个需要解释的术语，这两个术语都与科学哲学中的确认整体主义概念相关。术语“各向同性”指的是信念的认识相互关联，即“科学家所知道的一切原则上都与确定他应该相信什么其他事情有关。原则上，我们的植物学限制了我们的天文学，只要我们能想出让它们联系起来的方法”（Fodor，1983 年，第 105 页）。Antony（2003 年）提出了科学中这种长程跨学科交流的一个引人注目的案例，涉及天文学和考古学之间的交流；Carruthers（2006 年，第 356-357 页）提供了另一个例子，将太阳物理学和进化理论联系起来。在 Fodor 的观点中，由于科学确认类似于信念固定，科学确认是各向同性的事实表明一般的信念固定具有这种属性。

确认整体主义的第二个维度是确认是“奎因式的”，意味着：

[T] 对任何给定假设的确认程度对整个信念系统的属性敏感...简单性、可信性和保守性是理论与整体科学信念结构的关系所具有的属性。保守性或简单性的度量将是对信念系统的全局属性的度量。（Fodor，1983 年，第 107-108 页；原文斜体）。

这里再次，科学思维与一般思维之间的类比支持了信念固定是奎因式的假设。

同位性和奎因性都是排除封装的特征，因为系统拥有它们需要对中央记忆的内容进行广泛访问，从而需要高度的认知渗透性。换句话说：同位性和奎因性的过程是“全局”的而不是“局部”的，由于全局性排除了封装，同位性和奎因性也排除了封装。

根据福多尔的观点，这个论证的结果——即中央系统的非模块化特性——对于对高级认知功能的科学研究来说是个坏消息。这一点被他的“认知科学不存在的第一定律”所明确表达，根据这一定律，“认知过程越全局（例如，同位性越高），越没有人理解它”（福多尔，1983 年，第 107 页）。他对此持悲观态度的理由有两个。首先，全局系统不太可能与局部脑结构相关联，从而使它们成为神经科学研究的不太有前途的对象：

我们已经看到，各向同性系统不太可能展示出有机的神经结构。如果，如似乎合理的，神经结构往往是信息流约束的伴随物，那么在每个过程几乎无限制地访问所有可用数据的系统中，神经均势性就是你所期望的。结论是，就成功的神经心理学研究而言，形式/功能对应的存在是一个前提条件，对于思维的神经心理学研究来说，预期不会有太多的结果（Fodor，1983 年，第 127 页）。

其次，更重要的是，全局过程对计算解释具有抵抗力，使它们成为心理学研究的不太有希望的对象：

事实是，除了考虑它们的神经实现之外，全局系统本身就不适合计算模型，至少不适合认知科学家习惯使用的那种模型。成功科学的条件（顺便说一下，在物理学和心理学中）是自然界应该有关节可以切割：相对简单的子系统可以被人工隔离，并且在隔离状态下的行为与其在原位的行为类似。模块满足这个条件；根据定义，奎因式/各向同性整体系统则不满足。如果，正如我所假设的，中央认知过程是非模块化的，那对于认知科学来说是非常不利的消息（Fodor，1983 年，第 128 页）。

根据 Fodor 的观点，反对高级模块化的考虑也反对了高级认知科学的可能性，这对大多数认知科学家和心灵哲学家来说并不是一个令人满意的结果。

除了令人沮丧的含义之外，Fodor 对高级模块化的论证也很难抵挡。主要的争议点在于：首先，全局性与封装性之间的负相关性；其次，封装性与模块性之间的正相关性。将这些观点结合起来，我们得到全局性与模块性之间的负相关性：过程越全局化，执行它的系统越不模块化。因此，似乎只有三种方法可以阻止这个论证的结论：

否认中央过程是全局的。
否认全球性和封装性之间存在负相关性。
否认封装性和模块性之间存在正相关性。

在这三个选项中，第二个选项似乎最不吸引人，因为全球性和封装性似乎是相互对立的概念真理。第一个选项稍微更有吸引力，但只是稍微而已。中央过程相对全球化的想法，即使不像科学中的确认过程那样全球化，也很难否认。这就是所有论证所需要的。

这留下了第三个选择：否认模块性需要封装。这实际上是 Carruthers（2006）所追求的策略。更具体地说，Carruthers 在封装方面区分了两种类型：'狭义范围'和'广义范围'。如果一个系统在处理过程中不能利用其外部保存的任何信息，则该系统是狭义范围封装的。这对应于 Fodor 对封装的使用。相比之下，广义范围封装的系统可以在操作过程中利用外部信息，只是不能利用所有的信息。（比较：“无法访问外部信息”与“无法访问某些外部信息。”）这是对 Fodor 术语中封装的一种较弱意义上的封装。实际上，Carruthers 在这个背景下使用术语'封装'有点误导，因为在 Fodor 的意义上，广义范围封装的系统被视为非封装的（Prinz，2006）。

放弃（狭义范围）封装对模块的要求引发了许多问题，其中之一是降低了模块性假设在系统层面解释功能分离的能力（Stokes＆Bergeron，2015）。也就是说，如果模块性只需要广义范围封装，那么 Fodor 对中央模块性的论证就不再成立。但考虑到狭义范围封装对 Fodorian 模块性的重要性，这只能表明中央系统可能以一种非 Fodorian 的方式进行模块化。中央系统不是 Fodor 模块化的原始论证，以及对谦逊模块性假设负面方面的动机仍然存在。

3. 后 Fodorian 模块性

根据大规模模块性假设，心灵从头到尾都是模块化的，包括负责高级认知功能如信念形成、问题解决、规划等的部分。该假设最初由进化心理学的支持者（Sperber, 1994, 2002; Cosmides & Tooby, 1992; Pinker, 1997; Barrett, 2005; Barrett & Kurzban, 2006）提出和倡导，而 Carruthers（2006）则对该假设进行了最全面和复杂的辩护。然而，在进一步讨论该辩护的细节之前，我们需要简要考虑一下模块性的概念是什么。

这里需要注意的主要是操作性的模块性概念与传统的 Fodorian 模块性概念存在显著差异。Carruthers 明确指出：

[如果] 大规模心灵模块性的论点要有一点合理性，那么我们不能将‘模块’理解为‘Fodor 模块’。特别是，具有专有传感器、浅层输出、快速处理、显著的先天性或先天引导以及封装性等特性很可能被排除在外。这使我们只剩下模块可能是可隔离的、特定功能的处理系统，其中几乎所有系统都是领域特定的（在内容意义上），其操作不受意愿的支配，与特定的神经结构相关（尽管有时空间上分散），其内部操作可能对于其他认知过程是不可访问的。（Carruthers, 2006, p. 12）

对于与 Fodor 模块相关的九个特征中的原始集合，Carruthers 模块最多只保留五个特征：可分离性、领域特异性、自动性、神经可定位性和中央不可访问性。在这个列表中明显缺少的是信息封装，这是 Fodor 解释中最核心的特征。此外，Carruthers 还从他最初的五个特征列表中删除了领域特异性、自动性和强定位性（这排除了模块之间的部分共享），使他对模块性的概念更加稀缺（Carruthers，2006 年，第 62 页）。文献中的其他提议在系统必须满足的要求方面也同样宽松（Coltheart，1999 年；Barrett＆Kurzban，2006 年）。

第二点与第一点相关，即大规模模块性的辩护者主要关注的是中央认知的模块性，认为输入系统的心灵在模块层面上是模块化的。因此，像 Carruthers 这样的理论家所关注的假设最好理解为两个主张的结合：首先，输入系统以一种需要狭义封装的方式是模块化的；其次，中央系统是模块化的，但不需要这个特征。在辩护大规模模块性时，Carruthers 专注于这两个主张中的第二个，我们也是如此。

3.1. 大规模模块性的论证

Carruthers（2006）的核心是对于模块性的三个论证：设计论证、动物论证和计算可追踪性论证。让我们依次简要考虑每一个。

设计论证如下：

生物系统是设计的系统，逐步构建。
当这样的系统变得复杂时，需要以一种普遍的模块化方式进行组织，即作为一个分层的、可分别修改的、功能上自治的组件的集合。
人类的思维是一个生物系统，而且是复杂的。
因此，人类的思维在其组织上（可能）是高度模块化的。（Carruthers, 2006, p. 25）

这个论点的关键是复杂的生物系统在没有模块化组织的情况下无法进化，其中模块化组织意味着系统的每个组成部分（即每个模块）可以独立于其他部分进行变化选择。换句话说，整个系统的可进化性要求其部分的独立可进化性。这个假设的问题有两个（Woodward＆Cowie，2004）。首先，并非所有生物特征都可以独立修改。例如，拥有两个肺是一种特征，如果不改变有机体的其他特征，就无法改变它，因为肺数量的遗传和发育机制在因果上依赖于双侧对称的遗传和发育机制。其次，神经发生中存在发育限制，这排除了独立于其他脑区域改变一个脑区域大小的可能性。这反过来表明，自然选择无法单独修改认知特征，因为为一个认知特征进化神经回路很可能会导致其他特征的神经回路发生变化。

对于设计论的进一步担忧涉及其结论（即心灵在组织上是高度模块化的主张）与问题假设（即心灵在本质上是高度模块化的主张）之间的差距。担忧在于，根据卡鲁瑟斯的说法，系统的模块性意味着具有两个属性：功能分离性和处理对外部监测的不可访问性。假设一个系统在组织上是高度模块化的。根据模块化组织的定义，系统的组成部分是功能自主和可单独修改的。虽然功能自主性保证了分离性，但不清楚为什么单独可修改性保证了对外部监测的不可访问性。根据卡鲁瑟斯的说法，原因是“如果系统的内部操作（例如，正在执行的算法的细节）在其他地方可用，那么在不对其进行相应的更改的情况下，它们就无法在可访问的系统中进行更改”（卡鲁瑟斯，2006 年，第 61 页）。但这是一个值得怀疑的假设。相反，似乎合理的是，一个系统的内部操作可以通过一个监测机制对第二个系统可访问，而无论被监测的处理的细节如何，该监测机制的功能都是相同的。至少，声称单独可修改性意味着对外部监测的不可访问性需要比卡鲁瑟斯提供的更多的理由。

简而言之，设计论容易受到多种反驳。幸运的是，在这个领域有一个稍微更强的论证，由科斯米德斯和图比（1992 年）提出。它的论证如下：

人类的心灵是自然选择的产物。
为了生存和繁殖，我们的人类祖先必须解决一系列经常出现的适应性问题（寻找食物、庇护所、伴侣等）。
由于模块化系统比非模块化系统更快、更高效、更可靠地解决适应性问题，自然选择可能会促使大规模模块化架构的进化。
因此，人类的思维（很可能）是大规模模块化的。

这个论证的力量主要取决于第三个前提的强度。可以说，并不是每个人都被说服了（Fodor，2000; Samuels，2000; Woodward＆Cowie，2004）。首先，这个前提展示了适应主义推理，并且生物哲学中的适应主义拥有更多的批评者。其次，普遍来说，使用大量专门的问题解决设备比使用少量通用的问题解决设备并且可以访问专门程序库更容易实现问题解决（Samuels，2000）。因此，鉴于大规模模块化假设假设了第一种类型的架构 - 正如进化心理学家的“瑞士军刀”心灵隐喻所暗示的那样（Cosmides＆Tooby，1992），这个前提似乎不太可靠。

一个相关的论证是动物论证。与设计论证不同，这个论证在 Carruthers（2006）中从未明确陈述过。但这里是一个合理的重建，归功于 Wilson（2008）：

动物的心灵是大规模模块化的。
人类的思维是动物思维的递增延伸。
因此，人类思维（可能）是具有模块性的。

不幸的是，对于大规模模块性的支持者来说，这个论证与设计论证一样，容易受到一些反对意见的攻击（Wilson，2008）。我们在这里提到其中的两个。首先，很难激发动物思维在操作意义上是大规模模块化的主张。尽管 Carruthers（2006）为此做出了巨大努力，他引用的证据（例如，动物学习机制的领域特异性，如 Gallistel，1990）总结起来还不足够。问题在于，领域特异性对于 Carruthers 风格的模块化来说并不足够；事实上，它甚至不是 Carruthers 解释中模块化的核心特征之一。因此，这个论证在第一步就失败了。其次，即使动物思维是大规模模块化的，即使单个动物思维的递增延伸保留了这个特征，一系列这样的动物思维的延伸可能导致其丧失。换句话说，正如 Wilson（2008）所说，不能假设大规模模块性的保持是可传递的。没有这个假设，动物的论证就无法进行下去。

最后，我们有了来自计算可追踪性的论证（Carruthers，2006 年，第 44-59 页）。对于这个论证，我们假设如果一个心理过程可以在算法级别上被指定，以便在人类认知上的时间、能量和其他资源约束下执行该过程是可行的（Samuels，2005 年），那么它就是计算可追踪的。我们还假设，如果在其操作过程中系统缺乏对至少一些外部信息的访问，则该系统是封装的。

心灵是计算实现的。
所有计算心理过程必须是可追踪的。
可处理的处理仅在封装系统中才可能发生。
因此，心灵必须完全由封装系统组成。
因此，心灵（可能）是高度模块化的。

然而，这个论证存在两个问题。第一个问题与第三个前提有关，该前提指出可处理性要求封装性，即至少有一些外部信息对处理不可访问。实际上，可处理性所要求的是更弱的条件，即机制在操作过程中并非访问所有信息（Samuels，2005）。换句话说，一个系统可以无限制地访问数据库，而不必实际访问其所有内容。尽管可处理的计算排除了穷举搜索，但非封装的机制不必进行穷举搜索，因此可处理性并不要求封装性。论证的第二个问题涉及最后一步。尽管人们可能合理地认为模块化系统必须是封装的，但反过来并不成立。事实上，Carruthers（2006）在对模块性的描述中没有提到封装性，因此不清楚如何从关于普遍封装性的主张得出关于普遍模块性的主张。

总的来说，对于大规模模块性的强有力的普遍论证很难找到。这并不是否定高级认知中模块性的可能性，但它引发了怀疑，特别是考虑到直接支持该假设的经验证据的匮乏（Robbins，2013）。例如，有人提出，思考社会交流的能力是由特定领域、功能分离和先天机制支持的（Stone 等，2002；Sugiyama 等，2002）。然而，似乎社会交流推理的缺陷并不是孤立发生的，而是伴随着其他社会认知障碍（Prinz，2006）。对于其他中心认知领域（如高级心灵阅读）的模块性的怀疑也似乎是当今的主流观点（Currie＆Sterelny，2000）。例如，阿斯伯格综合症和高功能自闭症所特有的心灵阅读障碍与感觉处理和执行功能缺陷同时出现（Frith，2003）。总的来说，神经心理学证据很少支持高级模块性的观点。

3.2. 对于大规模模块性的怀疑

正如存在大规模模块性的一般理论论证一样，也存在反对它的一般理论论证。其中一个论证采用了 Fodor（2000）所称的“输入问题”的形式。问题是这样的。假设心灵的结构从上到下都是模块化的，并且心灵完全由特定领域的机制组成。在这种情况下，每个低层（输入）系统的输出都需要被路由到适当专门的高层（中央）系统进行处理。但是，这种路由只能通过一个领域通用的、非模块化的机制来完成，这与最初的假设相矛盾。针对这个问题，Barrett（2005）认为，在大规模模块化结构中的处理并不需要 Fodor 所设想的领域通用的路由设备。Barrett 提出的另一种解决方案涉及他所称的“酶计算”。在这个模型中，低层系统将它们的输出汇集到一个中央可访问的工作空间中，每个中央系统通过与其领域匹配的输出被选择性地激活，就像酶选择性地与与其特定模板匹配的底物结合一样。就像酶一样，架构的中央层级上的专门计算设备接受一定范围的输入（类似于生化底物），对该输入执行专门的操作（类似于生化反应），并以其他计算设备可用的格式产生输出（类似于生化产物）。这消除了低层和高层系统之间需要一个领域通用（因此非模块化）机制的需要。

对于大规模模块性的第二个挑战是“领域整合问题”（Carruthers, 2006）。问题在于，推理、规划、决策制定和其他类型的高级认知通常涉及产生跨领域的概念结构化表示的内容。这意味着必须有一些机制来整合来自多个领域的表示。但这样的机制将是领域通用的，而不是领域特定的，因此是非模块化的。然而，与输入问题一样，领域整合问题并非不可克服。一个可能的解决方案是，语言系统具有作为内容整合器的能力，因为它具有将已经以语言编码的概念表示转化的能力（Hermer＆Spelke，1996; Carruthers，2002, 2006）。从这个观点来看，语言是领域通用思维的工具。

对于大规模模块性的经验性反对意见有多种形式。首先，有神经生物学证据表明发育可塑性，这一现象反对了大脑结构是天生指定的观念（Buller，2005; Buller 和 Hardcastle，2000）。然而，并不是所有大规模模块性的支持者都坚持模块是天生指定的（Carruthers，2006; Kurzban，Tooby 和 Cosmides，2001）。此外，尚不清楚神经生物学记录在多大程度上与先天主义相矛盾，鉴于有证据表明特定基因与人类和动物的皮层结构的正常发育有关（Machery＆Barrett，2008; Ramus，2006）。

另一个反对大规模模块性的证据来源于对高级认知个体差异的研究（Rabaglia，Marcus 和 Lane，2011）。这些差异往往在不同领域之间呈强正相关，这种现象被称为“正相关现象”，这表明高级认知能力是由一个领域通用机制支持的，而不是由一套专门的模块支持的。然而，对正相关现象还有另一种解释。由于后福多模块允许共享部分（Carruthers，2006），观察到的相关性可能源于跨多个领域特定机制的组成部分的功能个体差异。

4. 模块性和哲学

对模块性的兴趣不仅限于认知科学和心灵哲学，而且延伸到许多相关领域。在认识论中，模块性被用来捍卫一种理论中立的观察类型的合法性，从而可能在具有不同理论承诺的科学家之间达成某种程度的共识（Fodor，1984）。随之而来的关于这个问题的辩论（Churchland，1988；Fodor，1988；McCauley＆Henrich，2006）对于一般科学哲学，特别是关于科学现实主义地位的争议具有持久的重要性。相关地，有关认知渗透性的证据引发了对感知信念合理性的担忧（Siegel，2012；Stokes，2012）。在伦理学中，这种证据被用来对道德认识论中的道德直觉主义提出质疑（Cowan，2014）。在语言哲学中，模块性在对语言交流的理论化中起到了作用，例如，相关理论者提出言语解释，包括其实用主义缺陷在内，是一个模块化的过程（Sperber＆Wilson，2002）。它还被用来划分语义学和语用学的界限，并捍卫一种明显简约的语义最小主义版本（Borg，2004）。尽管对模块性理论的这些应用的成功存在争议（例如，关于语义模块性的怀疑，请参见 Robbins，2007），但它们的存在证明了模块性概念对于哲学研究在各个领域的相关性。

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