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《二十世纪西方哲学经典》选收二十世纪西方哲学界各主要流派影响较大的著作，通过有选择的译介，旨在增进文化积累，拓展学术视野，丰富研究课题，为了解和研讨现代西方哲学提供系统而完整的第一手资料，以利于理论界、学术界深化对西方文化的研究和借鉴。
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| 內容簡介： |
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在科学哲学中运用形式方法的一个根本原因是拥有一个固定的指称框架的可取性，这种指称框架可以被用来组织手头的许多学说。《科学结构的表征与不变性》考察了集合论方法是如何提供这样一种指称框架的，全书内容涵盖了公理化方法、表征、不变性、概率、力学以及语言等问题，同时还包括对关于语词和句子的脑波表征的研究。本书是帕特里克苏佩斯教授的代表作，是苏佩斯教授数十年研究成果的结晶，是了解科学哲学当前进展的必读作品。
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| 關於作者： |
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帕特里克苏佩斯（Patrick Colonel Suppes，1922-），美国著名哲学家，哥伦比亚大学哲学博士，师从著名哲学家托马斯内格尔。1952年起，他任教于斯坦福大学，1959-1992年担任社会科学数理研究中心主任。现为露西斯特恩哲学教授，斯坦福大学荣誉退休教授。因在数学心理学方面的突出贡献，1965年苏佩斯教授被选为国家科学院院士，1990年被总统乔治布什授予国家科学奖；同时因其对科学哲学的杰出贡献，苏佩斯教授于2003年获得拉卡托斯奖的殊荣。苏佩斯教授在科学哲学、测量理论、量子力学的基础、决策理论、心理学和教育技术等领域都做出了重要贡献。
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| 目錄：
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前言
1．绪论
1．1 一般观点
1．2 什么是科学理论？ 传统概述 理论的模型与经验解释 理论的内在特征与外在特征 操作定义与理论的层次结构 工具性的理论观
1．3 本书的规划
1．4 如何阅读本书
2．理论的公理化定义
2．1 Model在科学中的含义 关于引文的评论
2．2 具有标准形式化的理论 事例：定序测量 以公理方式建立的理论 科学形式化的困难 有用的形式化事例
2，3 通过集合论谓词定义的理论 事例：群论 集合论谓词的含义 集合论和各门学科 基本结构 关于集合论的保留意见
2．4 公理化方法的历史展望 欧几里得之前 欧几里得 阿基米德 欧几里得的《光学》 托勒密的《天文学大成》 约旦尼斯德尼莫尔 牛顿 近代几何学 希尔伯特和弗雷格 物理学
3．同构表征理论
3．1 表征的种类 作为表征的定义
3．2模型的同构
3．3 表征定理 模型的同态 模型的嵌入
3．4 基本测量结构的表征 外延测量 差测量 对分测量 联合测量 定理2-4的证明
3．5 部分递归函数的机器表征 无限寄存器机（URM） 任意有穷字母表上的部分递归函数
3．6 心理表征的哲学观点 亚里士多德 笛卡儿 休谟 康德 詹姆士 印象的特殊情形 想象的心理学观点
4．不变性
4．1 不变性、对称性和含义 含义 物理学中的客观含义
4．2 定性的视知觉的不变性 定向物理空间
4．3 测量理论中的不变性 测量的第二个基本问题：不变性公理 测量标准的分类
4．4物理理论的基本方程为什么是可变的？ 超越对称性 协变性
4．5 在各态历经理论中作为完全不变的熵 各态历经过程的同构
5．概率的表征
5．1 形式理论 原始概念 事件的语言 事件的代数 概率的公理 离散概率密度 条件概率 独立性 随机变量 联合分布 概率的模态方面 概率的不变性
5．2 概率的经典定义 拉普拉斯 经典悖论 关于拉普拉斯原理的历史注释
5．3 无穷随机序列的相对频率理论 冯米瑟斯 丘奇
5．4 随机有穷序列 柯尔莫哥洛夫复杂度 通用概率 作为概率评价的相对频率
5．5 概率的逻辑理论 凯恩斯 杰弗瑞斯 卡尔纳普的确证理论 辛提卡的两个参数理论 凯伯格 模型论进路 丘阿凯
5．6 概率的倾向性表征 衰变的倾向性 离散定性的密度 反应的倾向性 出现正面的倾向性 三体运动中随机性倾向关于倾向性的更多评论
5．7 主观概率理论 德菲奈蒂的定性公理 一般的定性公理 定性的条件概率 定性公理的历史背景 德菲奈蒂的表征定理 客观先验的辩护 一般论题 决策和主观概率测度 信念的不准确衡量：较高概率和较低概率
5．8 结语：关于概率的实用主义 早期的统计力学 量子力学 物理学中的实用主义 统计实践
6 空间和时间的表征
6．1 几何学的基本知识
6．2 经典时空 历史上的评论
6．3 狭义相对论的公理 历史上的评论 后来的定性公理进路
6．4 如何决定视觉空间是否是欧几里得空间 几何学的层次结构
6．5 视觉空间的本性：实验的回答与哲学的回答
6．6 福利和瓦格纳实验的部分公理
6．7 关于视觉空间的三个概念问题 语境几何 距离知觉和运动 视觉空间的对象
6．8 几何学中的有穷论 无量词公理与作图 仿射公理 定理 解析表征定理 解析不变性定理
7．力学中的表征
7．1 经典质点力学 假定的数学概念 时空结构 基本概念 公理 两个定理有一个定理是决定论的 动量和角动量 守恒定律
7．2 量子力学中隐变量的表征定理 因式分解 定域性 GHZ型实验 二阶高斯定理
7．3 因果性过程的弱可逆性与强可逆性 弱可逆性 强可逆性 埃伦福斯特模型确定性系统
8．语言的表征
8．1 形式语言的层次结构 文法类型 范式 关于语言的运算 不可解问题 自然语言的应用
8．2 文法的表征定理 有穷自动机 有穷自动机接受的语言 正则文法和有穷自动机 关于空序列的评论 下推自动机和语境无关的语言 图灵机和线性有界自动机
8．3 有穷自动机的刺激-反应表征 刺激-反应理论 有穷自动机的表征 对批评的回应 另一个误解：限于有穷自动机 寄存器学习模型的公理层次结构的作用和更加确定的加强
8．4 通过刺激-抽样学习的线性模型的表征 一般公理的修改 预备定理 包括?n序列的定理 极限假设
8．5 十种语言的理解性文法的机器人学习 指示问题 背景认知和知觉假设 内部语言 一般学习公理 某些公理和初始条件的特化 语料库 经验结果 语法规则 相关工作和未解决的问题
8．6 语言与大脑 某种历史背景 观察大脑的活动 数据分析方法 三种实验结果 对结果的批评与回应 计算极值统计 对早期研究的分析 在含有48个句子的第一个实验中的其它对 对含有100个句子的实验的计时假说的检验 在视觉图像实验中的截尾数据
8．7 结语：科学中的表征与还原
各章表征和不变性定理汇总表
参考文献
作者索引
索引
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1．3 本书的规划
古希腊人最非凡的，也许是最杰出的智力成就之一，是他们明确地发展了公理的分析方法。欧几里得（Euclid）在公元前300年撰写的《几何原本》可能是科学史上最有影响的一部著作。每一位受过教育的人都知道欧几里得的名字和他大致所做的工作他以一种系统化的方式从一组公理和几何假设阐明了几何学。
第二章的目的是详尽地阐述近代的公理化方法的概念。除了有许多不同的形式细节之外，背离欧几里得是不过分的。这一章关于近代公理化方法的中心论点是表明，在集合论的范围内，如何有可能把任何一个数学分支或科学理论公理化。尽管用了简单的数学事例来举例说明关键的概念要点，但是，这里集中于科学理论，不是数学部分。在集合论的范围内把一个科学理论公理化，是使其结构变得精确和清楚的重要的第一步。一旦提供了这样一种公理化，就有可能问近代数学特有的这类结构问题。例如，一个理论的两个模型什么时候是同构的呢？也就是说，这两个模型什么时候会精确地拥有相同的结构呢？首先，第二章集中表明，在集合论的框架内，如何使一个理论公理化就是，像我多年前提出那样，定义一个集合论的谓词。
在第二章探讨了公理化方法之后，接下来的两章是讨论表征问题（第三章的中心论题）和不变性问题（第四章的焦点所在）。这里，我只想谈这几章的要点。
最重要的区别是，我们在谈论一个已知理论的表征时，不是谈论该理论本身，而是谈论该论理论的模型。当在特殊情况下获得一个理论的两个模型是同构的时，那么，这个理论被说成是范畴的（categorical）。在标准的阐述中，实数理论就是这样一个例子。另一方面，几乎没有任何一个科学理论在特征上应该是范畴[11]的。当一个理论不是范畴的时，一个重要问题是发现，能否找到该理论的一个令人感兴趣的模型子集，使得任何一个模型与这个子集的某一项同构。寻找一个理论的这样一个非凡的模型子集，并且表明，这个子集具有所指明的特性，就是证明该理论的一个表征定理。第三章的目的相当广泛地讨论了表征概念，而且最初并不只限于理论模型。一般的表征概念目前在哲学中很流行，因而会发现，在文献中，对表征含义有许多不同的描述。我不打算任意详细地涵盖这种广泛的可能性，而是集中于这样的问题：我为什么认为，刚才以一种非形式的方式描述的集合论的同构表征概念是最重要的概念。
第四章致力于更敏感的不变性概念。列举了不变性的许多数学例子，不过，在科学理论中，突出不变性定理的两个标志性领域是测量理论和物理学理论。这里是一个简单的测量例子。例如，如果我们有一个测量质量的基本理论，那么，满足这个理论定理的任何一种经验结构，都与在这个经验结构中表示物体的数值测量的数值模型，是同构的，或者，有点接近于同构的。现在，正如我们大家知道的，这些测量通常是用质量或重量的特殊单位（比如，克、公斤或磅）来表示。分析不变性的观点是表明，从结构的观点来看，通过改变测量单位（测量单位是任意的，没有反映任何本质的东西），与第一个数值模型相关的任何其它数值模型，仍然是一个令人满意的数值模型。这似乎很简单，但是，当详述各种不同的测量理论时，问题就变得相当错综复杂。
思考不变性的另一种方式是根据对称性。正如我在第四章开头所表明的，对称性和不变性是密切相关的。一个正方形围绕其中心旋转90度，其形状保持不变，是因为正方形有明显的对称性。一个三角形，不是正方形，没有这种对称性，只在旋转180度的条件才是不变的。
我提到的第二类不变性是特殊的物理理论的不变性。也许，最熟悉和最重要的例子是与狭义相对论相联系的不变性概念。就物理学家易于阐述的问题而言，研究其运动速度接近于光速的物理现象的现代物理理论，必须在相对论的意义上是不变的。我在这里不想精确地说明在这一点上这是什么意思，不过，除了第四章的一般阐述之外，第六章还对这些问题进行了相当彻底的讨论。
值得关注的是，表征的许多哲学讨论，似乎并不关注不变性问题。但是，在能够证明表征定理的那类明确的科学理论中，不变性概念被认为是至关重要的。第四章的目的之一是尽力说明，情况为什么会如此。
在第五章，我也许会转向一般科学方法论中的核心的哲学主题：即，概率的[12]本性。概率没有进入到许多科学理论当中。最重要的事例是经典物理学的理论，其范围是从牛顿的质点力学理论到流体力学理论、柯西的热理论，再到麦克斯韦的电磁现象理论。但是，当人们承认，在检验这样的理论时，必须以某种方式说明测量误差时，概率在18世纪和19世纪就已经是重要的。关于观察误差的概率分析的奠基性文集是由辛普森（Simpson）、拉格朗日（Lagrange）、拉普拉斯（Laplace）、高斯（Gauss）等人撰写的。从那时起，特别是大约从20世纪初开始，概率和统计已经成为所有详细讨论科学方法论的主要部分。
尽管在科学方法论中承认概率的重要性，但是，关于概率的本性还远没有达成共识。第五章的目的在于，为一直坚持的最突出的观点提供一种从容不迫的分析。为了尽可能地给出这种讨论的焦点，我阐述了从拉普拉斯的概率概念到柯尔莫哥洛夫（Kolmogorov）的复杂度观点（某种表征定理）的每一种特有见解。哲学讨论通常伴随着在形式上呈现出许多资料和说明，从而使这一章成为本书最长的一章。
概率在科学方法论和科学的理论阐述中的重要性已经得到了广泛的认可。现在，它是许多科学领域内全面阐述理论的一个基本概念。20世纪最重要的概率理论是统计力学和量子力学，第七章讨论它们的某些基本特征。
因为某些感兴趣的读者不熟悉从柯尔莫哥洛夫在20世纪30年代提出的经典公理中发展出来的标准形式的概率理论，所以，我在转向对概率本性进行的任何一种不同的表征或解释之前，在第五章的开头对此给出了一个详细而基本的阐明。
最后三章研究特殊学科中的表征和不变性问题。第六章和第七章聚焦于物理学和心理学。最后一章，即，第八章，集中于语言学、心理学，最后是神经科学。
第六章专门关注空间与时间的表征。第一节研究经典时空，第二节研究相对时空（在狭义相对论的意义上），即，关于不变性的主要结果；这种表征或多或少是假定的。这是因为，在经典物理学和相对论物理学中，不变性问题是至关重要的。6.46.7节转向视觉空间中的不变性问题，更一般地说，转向知觉的不变性问题，因此，在那里，关注的是心理问题，而不是物理问题。在这几节提出的问题更加特殊，它们很少被认为是永恒的问题，但却反映了我自己的相当特殊的兴趣。进行这样一种推广处理的另一个理由当然是这样的情形：科学哲学家通常对经典物理学和相对论物理学中讨论的主题，比在分析视觉空间时所用的实验与概念更熟悉。最后一节是关于几何学中的有穷论（finitism）问题，即，一个在古[13]希腊的几何学中有其根源，还与更一般的数学基础与应用中的有穷论相关的主题。
第七章转向力学中的表征问题。我原来打算这一章完全集中于我最早的兴趣之一，经典质点力学的基础。这里为了在某种程度上对这些定理给出稍微不同的阐述，我喜欢重写这些古老的基础。但是，当我反思物理学中的表征的本性时，我忍不住补充了某些部分来涵盖更新近的论题。我这里首先想到了许多人在量子力学的隐变量问题上做的大量工作。几年前，我与两名物理学家阿卡西奥德巴奥斯（Acacio de Barros）和加里奥斯（Gary Oas）总结出许多关于隐变量的定理和反例。这似乎适当地包括了对这种工作的一种看法，因为在阐述这些结果时包括了许多不同的表征定理。我也把巴奥斯和我自己最近的工作包括进来。远距离纠缠和非定域性的敏感问题与当前不存在定域隐变量的问题相关，在我看来，这是当前量子力学提出的最令人困惑的哲学难题。我还在最后一部分包括了因果性过程中的可逆性问题。书面的进路既含有决定论的过程，也含有随机过程。第五章介绍的概率概念，扩展到涵盖时间的过程，特别是动力学的过程。我认为，我提出的弱可逆性与强可逆性之间的区别，似乎没有在关于可逆性的哲学讨论中得到应有的强调，尽管这种区别有时只在关于随机过程的文献中才用到。无论如何，通过对这些问题的思考，使得再一次获得关于表征的有用结果，特别是，所有类型的因果性过程的不变性。
最后一章，即，第八章，是对多年来所阐明的语言表征的各种结果的一种大混合。这反映了我自己在心理学和语言学领域内的交叉兴趣。这一章首先评论了诺姆乔姆斯基（Noam Chomsky）、史蒂芬克莱尼（Stephen Kleene）等人关于指定类型的文法和指定长度的自动机（automata）或计算机之间具有的共同的表征定理的漂亮的经典结果。这些结果，现在已有40多年，无疑还会在很长时间内是关于这些问题的部分永久文献。概念与定理的整理来自我在20世纪60年代和70年代多年来讲授自动控制理论课的讲稿。在关于这些结果的这几节之后，我转向了我自己根据刺激反应模型论述自动机表征的更特殊的工作。我认为，搞明白如何从起源于经典行为主义但需要用数学表示的简单的心理学思想转变为自动机的表征，并由此得出相对应的文法，是有用的。接下来的一节完全聚集于为只有反映和强化概念的行为学习模型证明一个表征定理。只给定这两个概念，一种反映的概率依赖于整个过去的强化史。为了切掉对过去的这种很强的依赖性，用扩展到刺激及其条件作用（或联想）的理论模型来提供实际上是马尔可夫（Markov）提出的表征手段，即，把对过去的依赖限于前面的试验。下一节（8.5）延续到我近年来关于自然语言的机器学习所做的某些详细的工作，这里，[14]精心提出的基本公理表达了关于机器（计算机或机器人）如何能够通过联想、抽象和概括来学习自然语言片段的合理的心理学思想，但是相当明确的思想。最后，在结束这一节时，我把我最近关于词和句子的脑电图表征的某些工作列了进来。在提出一个作为大脑加工处理的词的试探性表征时，把经验工作和概念工作结合起来，是一个结束的好地方。我在前面几页已经分析的许多结果，没有永恒性，但这是我无法阻止在当代科学的框架内提出有用的表征和不变性思想的一个机会。
1．4如何阅读本书
正如前面我在描述本书的各章时表明的那样，细节和技术难度是变化很大的。因此，我在这一部分试图提供某种导读。这是为我想到的几种不同类型的读者写的，不仅包括科学哲学家，而且也包括对基本问题感兴趣的不同学科的科学家。许多概念和理论的历史背景是概述性的。这符合我自己了解一些给定理论的前期发展的爱好，即使其详细程度离提供一个丰满的历史还相差甚远。
我的意图是，从第一章到第四章对本书的主要论题，特别是表征和不变性论题，提供一个合理的初步介绍。这种主张有两个例外。第一，在3.5节中，部分递归函数（即，可计算的函数）的机器表征在风格上是相当技术性的，即使原则上对每一个细节都作出说明。本书后面的不同论点运用了一般的表征结果，但随后不需要对此作出证明。第二，第四章的最后一节，关于熵在各态历经理论中的作用，要求有某些特殊的背景知识，才能完全理解，但这个不变性的例子是如此的漂亮与美秒，使我忍不住把它包含进来。我还要强调指出，这些中心定理都没有加以证明；只对它们进行了谨慎的阐述与说明。读者可以在不失连贯性的前提下跳过4.5节。第一章到第四章的另外一点是，有一些证明只限于脚注，3.5节除外，或者，在3.4节的情况下，放到这一节的最后。
正如我所说的那样，我也许把概率算作是科学哲学的一个最重要的概念。但是，我在这里面临着向一般读者作出阐明的问题。除了第四章的最后一节之外，第一章到第四章没有详细地讨论概率。这样，对介绍概率的基础感兴趣的一般读者应该如何阅读第五章呢？首先，不熟悉现代概率的形式概念（比如，随机变量的核心概念）的人，应该阅读5.1节中对形式理论的非常详尽的介绍。已经熟悉形式理论的那些人，应该跳过这一节。真正的问题是，其余的几节，包括含有许多技术细节的几节在内，特别是关于概率的倾向性表征的很长的一节（5.6）和关于主观概率观的同样长的下一节（5.7），是在做些什么。我建议，希望大致了解情况的读者，可阅读第一节之后的其它每一节的非技术性部分。证明等很容易[15]省略掉。对于某些读者有用的另一个策略是，浏览论及不太熟悉的概率观的部分来决定这些部分是否值得更详细地一读。
最后三章涵盖了许多论题。幸运的是，这几章的大多数内容几乎是彼此独立的。例如，对知觉和心理学概念感兴趣的人可能会阅读6.4-6.7节，用不着阅读关于经典时空和相对论时空的6.2和6.3节，主要对于物理学基础感兴趣的人，则反之亦然。
第七章的每一节都与物理学相关，尽管关于可逆性的最后一节（7.3）有更广泛的影响，可应用于生物学和社会科学研究的许多过程。另一方面，在第八章中，实际上没有一节与物理学基础方面的中心论题相关。焦点始终是关于语言的，但同样或也许，更多的是心理学问题，而不是语言学问题。
我这里再次谈到，我在绪论中所说的本书最后的定理总汇表。这个表提供了各章明确阐述（但不必证明）的表征和不变性定理的一个列表。根据这个表能很快找到一个特殊定理的出处。
像战火恋情一样，在哲学问题与科学问题中，简明扼要地浏览是重要的。我们大家都没有时间考虑使我们感兴趣的所有细节。当我们从表面上精读不熟悉的资料时，我们从好奇之处获得了新的思想，而且，我们通过联想很少会意识到这种新思想。如果本书的某些读者会是这样，我将深感欣慰。
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