<P ALIGN="JUSTIFY">　　數(shù)學(xué)能夠表明，在這兩種震顫的場(chǎng)合中，反饋都是過頭了。現(xiàn)在，當(dāng)我們研究在巴金森癥候群中具有重要意義的那種反饋時(shí)，我們弄清楚了，就姿勢(shì)反饋所調(diào)節(jié)的那部分器官的運(yùn)動(dòng)而言，調(diào)節(jié)主要運(yùn)動(dòng)的隨意反饋和姿勢(shì)反饋的方向相反。因此，目的的存在就有阻止姿勢(shì)反饋過分加強(qiáng)的趨勢(shì)，并且可以使它完全避免發(fā)生振蕩。這些事情，我們?cè)诶碚撋弦呀?jīng)知道得很清楚了，但是，直到最近之前，我們還沒有決心去造出一個(gè)關(guān)于它們的活動(dòng)狀況的模型來。然而，我們是愈來愈希望去制造出一部能夠證明它是按照我們的理論來工作的機(jī)器的。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　正是因?yàn)檫@個(gè)原故，麻省理工學(xué)院電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的維斯納（J．B．Wiesner）教授同我一起討論過制造向性機(jī)器或裝人單一固定的目的的機(jī)器之可能性問題，要求這種機(jī)器的各個(gè)部分能夠調(diào)節(jié)到足以說明隨意反饋的基本現(xiàn)象，足以說明我們剛才講到的姿勢(shì)反饋的基本現(xiàn)象以及它們被破壞時(shí)的情況。在我們的建議下，H．辛格萊頓（Henry Singleton）先生解決了制造這種機(jī)器的問題，并且得到了輝煌成功的結(jié)論。這部機(jī)器有兩種主要的活動(dòng)樣式，其一是正感光，即趨光的；另一是負(fù)感光，即避光的。我們把機(jī)器的這兩種功能分別叫做“飛蛾”和“臭蟲”。機(jī)器是由一個(gè)小小的三輪推車組成，推車后軸上有一推進(jìn)器。前輪是一個(gè)小腳輪，由杠桿來操縱。車上裝有一對(duì)方向向前的光電管，其中一個(gè)檢查左半邊是否有光，另一個(gè)檢查右半邊。這兩個(gè)光電管是一個(gè)小橋的兩個(gè)扶手。橋的輸出是不可逆的，它進(jìn)入一個(gè)可以調(diào)節(jié)的放大器。放大器的輸出通向一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，以調(diào)節(jié)與電位計(jì)相連的一個(gè)接頭的位置。另一個(gè)接頭也是由一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)來調(diào)節(jié)的，這個(gè)何服電動(dòng)機(jī)還推動(dòng)著那根操縱前輪的杠桿。電位計(jì)的輸出表示兩個(gè)同取電動(dòng)機(jī)的位置之差，這個(gè)輸出經(jīng)由第二個(gè)可調(diào)節(jié)的放大器通到第二個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，由是來調(diào)節(jié)那根操縱前輪的杠桿。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　這個(gè)儀器究竟趨向光線較強(qiáng)的半邊或是避開它，要著橋的輸出的方向而定。但無論是哪一種情況，它都自動(dòng)地使自身趨于平衡。因此，這是一種取決于光源的反饋，即光行進(jìn)到光電管，再從光電管行進(jìn)到舵控制系統(tǒng)，儀器就是通過這個(gè)系統(tǒng)最后來調(diào)節(jié)自己的運(yùn)動(dòng)方向并改變光的入射角的。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　這種反饋傾向于達(dá)到趨光或避光的目的。它是隨意反饋的模擬，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為，人的隨意活動(dòng)本質(zhì)上就是在種種向性之中作出一項(xiàng)選擇。當(dāng)這種反饋由于放大倍數(shù)增加而過載時(shí)，這個(gè)小推車，即“飛蛾”或“臭蟲”，將按照其向性方向以振蕩方式覓光或進(jìn)光，而且它的振蕩愈來愈大。這和小腦受傷所引起的目的震顫現(xiàn)象極為類似。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　舵的定位機(jī)構(gòu)含有第二級(jí)反饋在內(nèi)，這種反饋可以看作姿勢(shì)反饋。這個(gè)反饋經(jīng)由的途徑是從電位計(jì)到第二個(gè)電動(dòng)機(jī)再回到電位計(jì)的，而其零點(diǎn)是由第一級(jí)反饋的輸出來調(diào)節(jié)。如果這個(gè)反饋過載，舵就開始出現(xiàn)第二類震顫。第二類震顫是在無光的時(shí)候發(fā)生，即當(dāng)我們不給機(jī)器安排目的時(shí)發(fā)生。從理論上講，這是由于下述事實(shí)所致：就第二種機(jī)制而言，它的反饋是跟第一種機(jī)制的活動(dòng)相對(duì)立的，因此后者傾向于減弱前者。這種現(xiàn)象在人的身上就是我們所描述的巴金森癥候群。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我最近收到英國(guó)布里斯托爾的布登神經(jīng)病學(xué)研究所G·瓦爾特（Walter）博士的一封信，他在信中表示對(duì)“飛蛾”和“臭蟲”感興趣，并且告訴我他已經(jīng)制造出一種類似的機(jī)器，這部機(jī)器和我的機(jī)器不同之處就在于它具有一個(gè)確定的然而又是可以改變的目的。用他自己的話說，“我們已經(jīng)把除負(fù)反饋外的種種特性都考慮進(jìn)去了，負(fù)反饋使機(jī)器對(duì)宇宙具有一種探究的態(tài)度和道德的態(tài)度就象它具有一種純向性的態(tài)度一樣”。關(guān)于行為模式發(fā)生這種變化的可能性，我已經(jīng)在本書關(guān)于學(xué)習(xí)的一章中討論到了，這個(gè)討論和瓦爾特的機(jī)器直接有關(guān)，雖然我現(xiàn)在還不知道他確實(shí)是用什么工具來取得這種行為類型的。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　乍看起來，飛蛾和瓦爾特博士的進(jìn)一步發(fā)展的向性機(jī)器似乎都是工藝技巧方面的課題，或者頂多是哲學(xué)論題之機(jī)械詮釋。但雖然如此，它們都有某種確定的用途。美軍醫(yī)療隊(duì)曾把“飛蛾”的照片同神經(jīng)震顫的實(shí)際病例的照片作過比較，他們竟然肯定到這個(gè)地步：這些照片有助于訓(xùn)練神經(jīng)病學(xué)方面的軍醫(yī)。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我們也曾研究過第二類機(jī)器，這類機(jī)器有著更加直接得多和重要性更為明顯的醫(yī)療價(jià)值。這些機(jī)器可以用來補(bǔ)償四肢殘廢或官能不全的種種缺陷，也可以給那些本來健全的器官提供新的可能的危險(xiǎn)能力。我們可以把機(jī)器的用途加以推廣，制造出性能良好的人造肢；設(shè)計(jì)出盲人助用器，把視覺模式轉(zhuǎn)變?yōu)槁犛X信號(hào)，借以逐頁地閱讀普通書籍；又可以設(shè)計(jì)出其他類似的輔助工具，使盲人意識(shí)到何處有危險(xiǎn)并使他們行走方便。特別是，我們可以用機(jī)器幫助全聾。這一類的輔助工具也許是最最容易制造出來的；部分原因在于，電話技術(shù)已經(jīng)研究得十分完善了，而且它在通訊技術(shù)中是大家最為熟悉的東西；部分原因在于，聽覺的喪失在絕大多數(shù)的情況下就是自由參加與人交談這種能力的喪失？還有部分原因在于，言語所傳送的有用信息可以壓縮在如此之小的界限以內(nèi)，以致它不會(huì)超出觸覺器官輸送能力的范圍。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　若干時(shí)候以前，維斯納教授曾經(jīng)告訴我，他對(duì)制造一種工具以輔助全聾的可能性感到興趣，他想聽聽我對(duì)這個(gè)問題的意見。我說了我的意見，結(jié)果說明，我們的看法大都相同。我們都知悉貝爾電話實(shí)驗(yàn)室關(guān)于可見言語（visible speech）所曾做過的工作，以及該工作同早先關(guān)于自動(dòng)語音合成器（Vocoder）的工作的關(guān)系。我們已經(jīng)知道，自動(dòng)語音合成器的工作給了我們一種比以前任何方法都要優(yōu)越的度量信息量的方法，這是傳輸言語可懂度所必需的。但是，我們覺得可見言語有兩個(gè)缺點(diǎn)，那就是，它似乎不易制成手提式的，同時(shí)，它對(duì)視覺的要求太高了，而視覺對(duì)于聾子比我們一般人更為重要。粗略的估計(jì)表明：可見言語這種工具所用的原理有可能轉(zhuǎn)用到觸覺上面，而這，我們決定，應(yīng)當(dāng)就是我們儀器的基礎(chǔ)。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我們?cè)陂_始從事這項(xiàng)工作后，很快就發(fā)現(xiàn)了貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的研究人員也考慮到了用觸覺接受聲音的可能性，并且已經(jīng)把它列入他們的專利申請(qǐng)書中。他們十分好意地告訴我們，他們還沒有對(duì)它做過任何實(shí)驗(yàn)，并且讓我們隨意進(jìn)行我們的研究。于是，我們把這項(xiàng)儀器的設(shè)計(jì)和制造工作交給L．拉芬奈（Leon Lavine）先生，他是電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一位工程師。我們預(yù)見到，要使我們的器械具有實(shí)際的用途，就有必要進(jìn)行許多工作，其中訓(xùn)練使用這個(gè)儀器的問題將居于主要地位，在這上面，我們?nèi)〉昧宋倚Ｐ睦砣RA.巴弗拉斯（Alexander Bavelas）博士的幫助，他出了許多主意。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　通過除聽覺器官外的其他感官，例如觸覺器官來解釋言語的問題，可以從語言的觀點(diǎn)作出如下的解釋。如前所述，我們可以在外界和接受信息的主體之間大體區(qū)分出三個(gè)語言階段和兩個(gè)中介過程。第一階段是聲學(xué)符號(hào)階段，從物理上說就是空氣振動(dòng)的階段；第二階段又稱語音學(xué)階段，就是在內(nèi)耳與神經(jīng)系統(tǒng)的有關(guān)部分中所發(fā)生的種種現(xiàn)象；第三階段又稱語義學(xué)階段，此時(shí)聲學(xué)符號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)于意義的經(jīng)驗(yàn)。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　對(duì)于聾子，一、三兩階段還是存在的，但第二階段付缺。然而，完全可以設(shè)想，第二階段可以繞過聽覺器官而用其他器官來代替，例如，用觸覺器官來代替。這時(shí)，第一階段向新的第二階段的過渡不是通過我們天生的物理-神經(jīng)儀器來完成的，而是通過一個(gè)人工的，即人所制造的系統(tǒng)來完成。新的第二階段向第三階段的過渡，不是我們所能直接檢查到的，它代表形成習(xí)慣和反應(yīng)的新系統(tǒng)，例如，我們學(xué)習(xí)駕駛汽車時(shí)所養(yǎng)成的那些習(xí)慣和反應(yīng)。我們所設(shè)計(jì)的儀器的現(xiàn)狀是這樣的：第一階段和新的第二階段之間的過渡已經(jīng)完至能夠控制了，雖然還有若干技術(shù)困難有待于克服。我們正在研究著學(xué)習(xí)過程，即研究第二階段向第三階段的過渡；按照我們的意見，這些研究極有成功的希望。到目前為止，我們所能證明的最好結(jié)果是：在使用由 12個(gè)單字所組成的學(xué)習(xí)語匯時(shí)，80次隨機(jī)重復(fù)的過程中只有6次錯(cuò)誤。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　在我們的工作中，我們總是記住某些事實(shí)。如前所述，其中的第一個(gè)事實(shí)是：聽覺不僅僅是一個(gè)通訊器官，而且是一個(gè)其主要用途在于承擔(dān)和他人建立交往的通訊器官。它又是一個(gè)作用于我們方面的某些通訊活動(dòng)即言語活動(dòng)的器官。聽覺的其他用途也是重要的，例如，接受自然界的聲音和欣賞音樂，但它們并沒有重要到這樣的地步：如果一個(gè)人除用言語參加人與人之間的日常通訊外，他的聽覺不作其他用途時(shí)，那我們就得非要把他看成是社會(huì)上的聾子不可。換言之，聽覺具有如下的性質(zhì)：除了用作同他人交談的通訊工具外，如果我們的聽覺的全部其他用途都被剝奪掉的話，那我們還是會(huì)由于這種最低限度的缺陷而減到不方便的。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　為了彌補(bǔ)感官的缺陷，我們必須把整個(gè)言語過程看成一個(gè)構(gòu)成單位。當(dāng)我們考慮聾啞人的言語時(shí)，這一點(diǎn)的重要性是馬上可以觀察出來的。對(duì)于大多數(shù)聾啞人講來，讀唇術(shù)的訓(xùn)練既不是不可能的又不是極端困難的，所以聾啞人之接受他人發(fā)出的言語信號(hào)可以達(dá)到極其精通的地步。另一方面，除了極少數(shù)的例外，最良好和最新式的訓(xùn)練方法所得到的結(jié)果是：雖然絕大多數(shù)的聾啞人都能學(xué)會(huì)使用口唇發(fā)音，但他們所發(fā)的都是奇怪的刺耳的音調(diào)，這是一種高度無效的發(fā)送消息的形式。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　困難在于這個(gè)事實(shí)：對(duì)于聾啞人說來，談話活動(dòng)已經(jīng)分裂成兩個(gè)完全分離的部分。我們可以非常容易地給正常人模擬出這種情況來，這只要我們給他一個(gè)電話通訊系統(tǒng)來跟別人交談，讓這部電話機(jī)不把他的言語傳送到他自己耳朵中來就行了。要制造這樣一種其傳聲器不起作用的傳送系統(tǒng)是非常容易的，實(shí)際上，電話公司已經(jīng)研究過它們了，這些系統(tǒng)之所以棄置不用，只是因?yàn)樗鼈円鹆藰O大的混亂感，特別是不知道自己的聲音究竟有多少送入線路的那種混亂感。使用這類系統(tǒng)的人們總是大喊大叫地把自己的嗓門提高到頂點(diǎn)，唯恐線路的他端聽不到他們發(fā)出的聲音。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我們現(xiàn)在回到普通的言語上來。我們知道，正常人的講話過程和聽話過程決不是分離開的；而言語的學(xué)習(xí)自身就取決于每個(gè)人都聽得到自己在講話這個(gè)事實(shí)。如果一個(gè)人只是零零碎碎地聽到自己所講的話，靠記憶來填補(bǔ)這中間的空隙，那是不足以取得最好的講話效果的。僅當(dāng)講話是處于連續(xù)不斷的自我監(jiān)督和自我批判的情況時(shí)，它才能取得良好的質(zhì)量。任何一種供全聾者使用的輔助工具都必須利用這個(gè)事實(shí)，雖然這種工具的確可以求助于其他感官，例如觸覺器官，而不求助于已經(jīng)殘缺了的聽覺器官，但它必須制造得和目前手提式的、經(jīng)久耐用的電動(dòng)聽覺器相似。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　彌補(bǔ)聽覺缺陷的進(jìn)一步理論和有效地用于聽覺的信息量有關(guān)。最粗略地估算一下這個(gè)量的最大值，它能在一萬赫芝聲頻和8O分貝左右的振幅范圍內(nèi)傳送。通訊的這個(gè)負(fù)載量雖然標(biāo)志著耳朵所能做到的最大值，但用這個(gè)量來表達(dá)實(shí)際言語所給出的有效信息，那就未免太大了。首先，通過電話進(jìn)出的言語就沒有三千赫芝以上的聲音，其振幅范圍肯定不超過5至10分貝；但即使在電話中，雖然我們沒有把傳送給耳朵的聲音范圍夸大了，我們還是大大夸大了耳朵和腦為了重建可理解的言語而使用的聲音范圍。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我們講過，在估計(jì)信息量的問題上，曾經(jīng)做過的最有成績(jī)的工作就是貝爾電話實(shí)驗(yàn)室關(guān)于自動(dòng)語音合成器的工作。這項(xiàng)工作可以用來說明：如果把人語作適當(dāng)?shù)膭澐郑蛊洳怀^五個(gè)頻帶，如果這些頻帶經(jīng)過檢波使得被覺知的只是它們的外形式外貌，再把這些外形或外貌用來調(diào)制它們頻率范圍內(nèi)的完全任意的聲音；又如果這些聲音最后都迭加起來，那么人們還是可以辨識(shí)出原來的言語是一種言語，甚至可以辨識(shí)出它是某人的言語。然而，這時(shí)可能輸送的有用的或無用的信息量已經(jīng)減縮到不及原來可能提出的信息的十分之一或百分之一了。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　我們把言語中的有用信息和無用信息作出區(qū)分，也就是把耳朵接受言語的最大編碼能力和通過耳朵與腦所組成的各個(gè)相繼階段的級(jí)聯(lián)網(wǎng)的最大編碼能力作出區(qū)分。前一種能力只和言語通過空氣和通過象電話之類的中介工具的傳遞有關(guān)，電話只是模仿耳朵，而不是模仿人腦中任何用來理解言語的器官的。后者涉及空氣-電話-耳朵-腦這整個(gè)復(fù)合系統(tǒng)的輸送能力。當(dāng)然，可以有音調(diào)變化的細(xì)微差別無法通過我們講話時(shí)所使用的整個(gè)窄頻帶的傳送系統(tǒng)，而要估價(jià)這些細(xì)微差別所帶來的信息損耗量則是一樁難于做到的事情，但這個(gè)損耗量看來是不大的。這就是自動(dòng)語音合成器所依據(jù)的觀念。過去的工程學(xué)對(duì)信息的估價(jià)是有缺點(diǎn)的，他們忽視了從空氣到腦這根鏈條的最后環(huán)節(jié)。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　在利用聾子的其他感官時(shí)，我們必須認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)；除視覺外，所有其他感覺都低于聽覺，亦即它們?cè)趩挝粫r(shí)間內(nèi)所傳送的信息是少于聽覺所傳送的信息的。要使象觸覺器官這樣比較低級(jí)的感官工作起來達(dá)到最大的效率，唯一的辦法就是不把我們通過聽覺得來的信息全部發(fā)送給它，而只把加工了的部分即適于理解言語的那一部分聽覺發(fā)送給它。換句話說，在信息通過觸覺接受器以前，我們就用信息過濾器來代替大腦皮質(zhì)在接受聲音后通常所執(zhí)行的那一部分的功能。我們就是這樣地把腦皮質(zhì)的部分功能轉(zhuǎn)嫁到人造的外在皮質(zhì)上。在我們正在研究的那個(gè)儀器中，我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)這個(gè)目的而用的詳細(xì)方法就是象自動(dòng)語音合成器那樣把言語的幾個(gè)頻帶分開來，然后，在這些頗帶用來調(diào)制其頻率易為皮膚所知覺的振動(dòng)之后，就把這些過濾后的不同頻帶輸送到空間分隔的各個(gè)觸覺區(qū)域。例如，五個(gè)頻帶可以分別發(fā)送給一只手上的大拇指和其余四個(gè)指頭。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　以上就是我們所需的儀器的基本思想，即通過電學(xué)方法把聲音振動(dòng)轉(zhuǎn)移給觸覺來接受可以理解的言語。我們?cè)缫殉浞至私獾搅耍罅吭~匯的模式彼此是十分不同的，而它們?cè)谠S多講話人之中又是十分一致的，所以用不著太多的言語訓(xùn)練就可以認(rèn)清它們。從這一點(diǎn)出發(fā)，研究的主要方向應(yīng)當(dāng)是比較全面地去訓(xùn)練聾啞人辨識(shí)聲音和再生聲音。從技術(shù)觀點(diǎn)看來，擺在我們面前的就是儀器輕便與否以及降低其能量需求而不損害其基本性能等問題，這些問題迄今還處在討論階段。我不想在那些有生理缺陷痛苦的人和他們的親屬中間散布虛無飄渺的希望，特別是不成熟的希望，但我認(rèn)為這樣講是有把握的：制成的前景決不是沒有希望的。</P>
<P ALIGN="JUSTIFY">　　自從本書初版發(fā)行以來，通訊理論方面的其他工作者已經(jīng)制造出了一些新的專門儀器，據(jù)此闡明了通訊理論的若干基本原理。我在前面某一章中已經(jīng)講到阿希貝博士的穩(wěn)態(tài)機(jī)和瓦爾特博士在某些方面的頗為類似的機(jī)器。這里讓我再談?wù)勍郀柼夭┦吭缙诎l(fā)明的幾種機(jī)器，它們和我的“飛蛾”或“臭蟲”頗為類似，但它們是為了不同的目的而制造出來的。就這些向光機(jī)器而言，每一元件都有光，所以它能刺激其他元件。因此，一系列元件同時(shí)動(dòng)作就表現(xiàn)為若干群體和相互反應(yīng)，如果動(dòng)物心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些元件不是裝在鋼和銅之中，而是裝在血肉之中的話，那他們大多數(shù)會(huì)把這種現(xiàn)象解釋作社會(huì)行為的。這是一門新的關(guān)于機(jī)械行為的科學(xué)的開端，雖然它的全面展開則有待于未來。</P>