今天我想和你聊兩個相關的話題。
這封信先和你聊一聊所謂經驗主義和理性主義是怎麼一回事。
先問你一個問題，在你看來，經驗和理性思考哪個更重要？有的人會說，一樣重要，或者都重要，但這樣泛泛地講，實際上毫無信息量，等於沒有說。談重要不重要之前，先要搞清楚經驗和理性究竟各自在什麼領域適用，本身又有什麼樣的特點。
「休謨的叉子」在我看來，要理解經驗和理性的作用，我們可以先藉助一個工具，把人類的知識做一個劃分，這個工具叫做「休謨的叉子」（Hume's fork）。
我之前和你聊蘇格蘭啟蒙運動的時候，提到過這位哲學家休謨，他是經驗主義的代表人物。休謨用一把「叉子」，把人類的知識體系和獲得知識的方法一分為二。
一邊是所謂的觀念知識，它們不需要經驗的驗證，比如數學。數學的知識不需要做實驗來驗證，只需要理性思考就能夠獲得。比如勾股定理，你運用邏輯推理就能夠發現它、理解它，不需要去測量一百個三角形的邊長來核實這個定理。可以講，數學是人類知識體系和認識過程的一個特例。
休謨的叉子劃出來的另一邊呢，就是經驗知識，在休謨看來，這些知識單純靠理性是得不到的，或者說這部分知識你單純靠理性去想，反而不可靠。
理性推理有兩個最基本的方法，歸納和演繹。歸納，就是具體的事情裡歸納出一個總的結論；演繹就是從一個基本的結論出發，推演出各種不同的情況。而休謨就認為，單純靠理性思考，無論是歸納還是演繹，得到的結論都可能不可靠。
先說歸納的問題在哪。舉一個例子，你可能聽說過火雞悖論，說一個農場主，每天出現在雞窩前，給火雞帶去食物，久而久之火雞就歸納出一個結論，農夫的出現意味著食物。這個規律是否成立了呢？火雞今天驗證一下，發現成立，明天又驗證一下，發現還是成立。這隻火雞可以說非常「理性」了，但是，等到感恩節的前一天，這個定理就失效了，理性的火雞等來的不是食物，而是農夫的屠刀。
我們在日常生活中經常用到歸納推理，日常使用倒也不需要像哲學家那樣去較真。但是休謨是想要提醒我們，掌握了過去的事實，並一定就能用來推斷未來，因為我們其實沒有理由認為未來就會重複過去的事情。
我要和你強調一下，休謨不是要否認經驗的作用，他強調的是我們不能從有限的經驗總結出普適的規律。我們今天把休謨說的這種問題叫做「不完全歸納的誤區」。
那演繹又有什麼問題呢？要從一個道理推出衍生的結論，這件事其實還有一個前提基礎，就是你要能確認它們之間的因果關係。但休謨卻說，我們其實很難判斷真正的因果關係是什麼，我們經常只是給兩件在時間和空間上挨得很近，一前一後發生的事情套上了因果關係。
比如，進入了秋冬季節，小張穿著短袖出門跑步，結果回來感冒了，過去會認為，著涼是感冒的原因，感冒是著涼的結果。這種因果關係對不對呢？今天的醫學研究告訴我們，冷空氣本身並不會讓我們感冒，感冒真正的原因是空氣中的病原體。比如普通感冒是鼻病毒引起的，流感是流感病毒引起的。實際上，在一個溫暖的、人很多卻不透氣的空間裡，感染疾病的可能性比在冷空氣流通的室外概率大得多。
再比如，人們過去說「烏鴉叫，喪事到」，現象是這個現象，但其中的因果關係究竟是怎樣的呢？烏鴉叫是人死的原因嗎，有人認為恰恰相反，是因為人快死了，散發出的味道才吸引來了烏鴉。你看，要準確地找到兩件事的因果關係其實是非常難的，我們今天認為毫無疑問的因果關係，也未必就是真正的因果關係。
經驗主義與理性主義在近代的爭論既然不完全的歸納推理和演繹推理都可能靠不住，那麼我們能依靠的是什麼呢？還是經驗。經驗主義的另一位代表人物洛克就認為，人生下來就如同一張白紙，全部知識都是建立在經驗之上的，不同人會有不同的經驗，從而在心靈中形成了各種各樣的觀念和知識。
和經驗主義對立的是以笛卡爾所代表的理性主義。關於笛卡爾，可以講，笛卡爾總結出一整套通過理性思考獲得新知的方法。笛卡爾有一句名言，我思故我在，笛卡爾認為，我們可以通過思考獲得真正的知識。
笛卡爾並沒有完全否認觀察的作用，但他認為通過觀察獲得的只是對事物表象的認識，而不是對世界本質的認識。人類的很多複雜想法，比如數學上的等號、開方、對數這些概念，在實際世界當中都沒有直接對應的存在，我們不可能靠觀察或者感知得到這些概念，只能靠理性的思考和邏輯推理得到它們。在笛卡爾之後的幾位最著名的數學家，比如牛頓、萊布尼茨等等，都是理性主義的信奉者。
從經驗主義和理性主義在近代的爭論，你會發現經驗主義的代表人物，像休謨和洛克，都是側重於從對社會的觀察中得出他們的哲學見解，而理性主義的代表人物笛卡爾、牛頓和萊布尼茨，都在數學上有很高的造詣。
在經驗主義和理性主義之爭的歷史上，還有一位試圖調和雙方分歧的人物，就是德國古典主義哲學的奠基人康德。康德原本是理性主義的哲學家，但他看到休謨的書，有一種猛然驚醒夢中人的感覺，花了很多年時間修正自己的哲學思想，來回應休謨的思想。
經驗主義和理性主義對今天西方的政治、法律、科學和社會都產生了極為深遠的影響。這裡先著重談談它們在科學上的影響，下一封信再談其他的方面。
人類的知識都來自於理性嗎？很多人問我，到底應該相信經驗還是理性，我通常是拿著休謨的叉子在人類的知識體系上再劃一刀。這樣，加上之前休謨劃的一刀就把知識體系和方法分為三種。
第一種是數學，它是純粹理性的。
第二種是科學，或者說自然科學，它理性的成分很大，我們通常會用一些簡單明了的規律概括構建這方面的知識體系，然後不斷地採用實證主義的方法越來越準確地勾畫規律的邊界。至於規律如何得到，它們有些是通過有限的歸納，有些是通過儘可能合理的演繹。比如我在《科技史綱60講》中介紹的哈維和伽利略的貢獻，理性的邏輯推理就起了很重要的作用。
第三種是非科學。注意，我這裡所說的非科學不是偽科學的騙術。在我看來，非科學包括很多社會科學和人文科學，也包括哲學和宗教。在這些知識體系中，經驗的部分佔的比例更大。
不過，這絕不意味著在這些學科中不需要理性的分析、不需要講邏輯，而是說對於這些學科，我們往往無法從中找到自然科學定律那樣普遍適用的規律。即使能找到一部分規律，它們也有嚴格的適用範圍。甚至還有很多關於經驗的研究，根本沒有辦法找到一個規律去概括它。
在現代的科學裡，我認為心理學和醫學在很大程度上也是經驗的科學。其實經驗主義這個詞最早就來自於古希臘的醫學，當時一些醫生強調要靠經驗給病人看病，而不能靠書本上的教條，這被叫做經驗主義。
還有一個特別的領域，就是認知科學中的人工智慧研究，實際上也是一個非常依賴於經驗的學科。
早期的人工智慧學者通常喜歡把這個領域劃歸到自然科學的範疇裡，他們希望依靠理性和邏輯來解決人工智慧的問題。比較有代表性的學者包括提出形式語言模型的喬姆斯基。
喬姆斯基試圖將用數學模型來產生語言，或者說把語言這件事納入到數學的範疇內。這可行不可行呢？應該講，部分是可行的，像今天的計算機語言，就可以完全納入到數學的框架內。
但是人類的語言就沒有這麼簡單了，總是有很多例外，你找到的、或者設定的規律，總是有失效的時候。
於是，到了上個世紀70年代之後，在自然語言處理這個領域，賈裡尼克等人扛起了經驗主義的大旗，讓計算機通過對經驗和案例的學習來處理人工智慧問題。今天人工智慧的成功，是在這批人的工作基礎上發展起來的。
在很長的時間裡，在學術界一直有兩派自然語言處理的學術會議，一種是偏傳統語言學理論研究的，比如計算語言學國際會議COLING；另一種是偏經驗主義的，比如經驗方法自然語言處理會議EMNLP。這兩派的會議我都去過，兩類人完全不同。
但近年來出現一個趨勢，就是這兩種會議有時會一起辦，你可以把它們理解為經驗主義和理性主義的結合。不過到目前為止，現有的幾乎所有人工智慧的成就，以及全部大數據的成就，都來自於經驗主義這一派。我的《智能時代》這本書，從本質上來講，介紹的就是經驗主義的方法。
小結那在我們自己的生活，什麼時候應該採取理性主義的方法，什麼時候應該採取經驗主義的方法呢？
我覺得理性主義主要用在兩個地方。第一個地方，是在面對數學和自然科學問題的時候。第二，就是我們需要找到一件事哪裡出錯了的時候。
很多時候，理性主義無法告訴我們那個正確的答案是什麼，但它能夠告訴我們什麼是錯誤的，因為它們不合乎邏輯，不合理。不過，要用理性主義的方法，一定要知道規律的適用邊界，不能把理性主義變成教條主義。
至於什麼時候該用經驗主義的方法呢，在我看來，任何涉及到非科學的問題，我都寧可相信經驗。