1.直立行为的学习过程

　　如所周知，人体在生理结构和功能上具备直立、行走以及骑乘自行车的条件，也就是说人体具有实现直立、行走以及骑乘自行车的可能，然而只有通过学习才能够使这种可能转化成实际行为。直立、行走以及骑乘自行车是运动行为或者说是肢体运动能力，从运动性质上看，这是在肢体运动中维持身体平衡的问题。在婴儿阶段，无论婴儿是俯卧、仰卧还是侧卧由于接触表面大，重心低，所以基本不出现平衡失稳的状态。但是站立（即直立）的力学状态就和卧倒大不相同，此时不但人体重心升高，而且接触面积只有脚底面积这么大，比卧倒的接触面积大大减少，因此，肢体运动所引起的重心变更很容易导致身体平衡失稳，造成跌倒，也就是恢复到原来更为稳定的平衡状态。此外，由于人体是由许多骨骼通过肌腱连接的，复杂的，不稳定力学系统，这一结构特征尽管保证了肢体运动的灵活多样，同时也使得对这一系统的调控变得更为复杂，增加了学习调控的难度。事实显示，婴儿学会直立绝大多数不是一蹴而就，必须经历一个难以划定时限的过程。任何一个为人父母的成年人都参与了婴儿学习站立的过程。站立是人生历程一个重要阶段的起点，这里我们只是从揭示学习过程的意义上分析阐述这一问题。

　　一般说来，周岁后的婴儿基本具有站立的体力，这就是说，部分有关肌肉的紧张程度足以维持站立所需。在取得这一基本条件之后开始在父母扶持下站立，学习站立的过程就此开始了。这个学习过程主要是依据站立状况借助于逐渐减少扶持（包括人体和物体）的力度和时间完成的。为了揭示学习过程，这里需要对站立的有关情况进行必要的阐述。

　　从力学特征上看，人体站立和竖立一个同等重量的刚性物体完全不同。从力学结构上看，人体可以看作类似于由弹簧连接的，多个大小不等刚性物体的组合，所以，这是一个运动结构复杂的，不稳定力学系统。只有恰当调节连接这些大小不等的刚性物体弹簧的弹性系数（即调节人体不同部位肌肉紧张和松弛程度）才能够实现使这一由大小不等的几百块骨骼构成的力学系统处于的直立状态，而且维持不倒，即实现平衡状态。

　　从这一情况可以发现，人体上存在着一个以实现站立为目标的信息运动模式，依靠这一运动模式，通过人体内的信息信息运动恰当调控不同部位肌肉的紧张和松弛状态实现站立这一特定的人体运动状态。从儿童学习站立这一现实情况表明，这一运动模式不是先天预成的，而是通过后天学习过程取得的。我们从反面的事例更为明显地看出这一信息运动模式的存在。比如患有某种疾病的人，由于运动机能暂时减弱从而导致站立困难或难于站立。至于死去的人，因为已然完全没有这种运动模式，所以根本不能站立。

　　归纳上面分析可以看出，维纳所说的“系统操作的总的方式和总的模式”就是我们这里提出的以实现站立为目标的信息运动模式，其具体形态可以类比于直立行走机器人中的信息程序系统。同时也可以看作是从我们这个观点对心理学所提出的“能力（ ability ）是人成功地完成活动所必需的心理特征”[3] 所进行的信息运动观点的诠释。

　　现在分析这一运动模式的建立过程。对于开始学习站立的婴儿来说，这种运动模式是全新的，所以开始时是不能站立的。在第二次学习站立的时候，他当然要跌倒，这时他需要调节不同肌肉的紧张程度改变肢体的位置以便不跌倒，尽管还是跌倒了，但是他施加给肌肉运动的信息造成结果引发的动觉信息同时也就传递回来，这就是维纳所说的“即将系统的以往操作结果再送入系统中去”，这就是信息的反馈。第三次练习时他将在这一反馈信息的基础之上根据肢体运动的动感信息调节自身的肌体运动…。经历多次这样的练习之后，于是在某个时刻这一新的运动模式建立起来，儿童学会了站立。

　　从维纳的论述中可以更为清楚地看到反馈信息在获得站立这一状态中的作用，他指出：“认通过感觉器官感知周围世界。在脑和神经中枢系统中调整获得的信息，经过适当的储存、校正和选择等过程后进入效应器官，一般说来，也就是进入人的肌肉。这些效应器官反作用于外部世界，同时也通过像运动感觉器官末梢这类感受器，再作用于中枢神经系统。运动感觉器官所收到的信息又同已经储存的信息结合在一起，影响将来的动作。”[4] “…人和动物都有感觉器官，能不断记录肌肉的位置和紧张程度。为了要使机器在变化着的外部环境中能有效地工作，就必须把自身动作结果的信息传给它，作为机器赖以继续动作的信息的一部分。…这种从机器的实际操作情况出发，而不是从所期望的操作情况出发的控制方式称为反馈。这种控制包含有感觉部分，它使受机器的运动部分支配的，并且执行着识别器或监听器的功能，这都是指示操作情况的元件。这种机器的功能就是对趋于无组织状态的倾向进行控制，也就是对于熵的增加方向施以暂时的和局部的逆转。” [5] 这里维纳再次强调了反馈信息，即“这种从机器的实际操作情况出发，而不是从所期望的操作情况出发的控制方式称为反馈。”所谓实际造作就是指实际操作所造成的效果，反馈就是把这个效果以信息的形态再次输入回来。

2.行走的学习

　　下面再分析行走。所谓行走就是在站立的状态下，借助于人体腿和脚的运动在不跌倒的前提下实现身体对地面位置的变更过程。此时人体重心要参与和地面平行与垂直的两种运动。从力学性质上看，人体是一个不稳定力学系统，正因为如此，我们才能够使人体实现灵活多样的诸如舞蹈或杂技这样的高难度运动。从这两方面看，直立行走是和站立完全不同的运动，而且是比站立更为复杂的运动，因此实现这一运动的模式也就比站立更为复杂，这也就是儿童学步时所面临的情况。

　　儿童都是在父母扶持下开始学步的。因为在儿童学步时他只拥有站立的信息运动模式而没有行走的信息运动模式。开始只能使用站立的运动模式应付行走，这里应付的失败就是借助于动觉行走失败的信息又传递回来，成为反馈信息，在这个信息作用下，儿童将在第二次行走练习中变更原有的，适用于站立的运动模式，再次应付行走。当然，每一次对原有运动模式的修正不会很显著，但是，在多次练习之后，在某个难以预期的时刻，旧有的，适应于站立的信息运动模式终将被一种新的运动模式所取代，儿童学会走路了。从上述事例可知，经历学习过程，儿童具有站立和行走两个信息运动模式。

　　我们这里使用信息反馈解释站立和行走的学习过程决非单纯依靠前面引述维纳的那一句话。事实上，维纳早在对控制系统运行过程的研究中就重点研究了反馈在系统控制中的作用，并且将他的研究成果在 1948 年出版的《控制论》一书中作出定量的阐述。《控制论》的原文标题就是 Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine 。这里他明确提出了包括人类在内的 Animal 。到 1956 年，他把这一观念又具体到人的学习现象，也就是拓展到人文领域，并且在《人当作人来使用》一书中做了进一步展开。因此，这是维纳的一贯思想，决非一时心血来潮灵感冲动的产物。在《控制论》第四章中维纳系统阐述了反馈在人体运动中的作用，我们这里做的无非是在维纳观念启发下的一种探索而已。

3.骑乘自行车学习

　　下面分析学习骑乘自行车现象。直立和行走固然是学习过程，但是对每个成年人说来这毕竟是遥远的经历，尤其是这种学习是和记忆能力的启动开发同时起步，以至我们当前很难追忆起自己站立和学步时的体验。正是基于这一情况促使我们分析学习骑乘自行车，因为毕竟在记忆中还多少还保留了当时体验的痕迹供我们分析研究。

　　学习者首次骑自行车时，尽管不能骑走，然而他必定从实际进行“骑车”这一行动中取得某种经历与体验，也就是反馈信息。此后，学习者将依据这一经历与体验（反馈信息）修正下一次骑车行动。学习者通过骑车这一行动，取得经历体验，根据此经历体验修正下一次的骑车行动，再体验，再修正行动……如此多次重复直至达到顺利地骑走自行车为止。在行为结果上，学习者从不会骑自行车到会骑自行车，这一行为改变的过程就是学习。这时所得到的结论就是，如果要学会骑自行车就必须去“骑”，只有通过骑才能学会，这当然是个正确的认识。正如毛泽东在《实践论》中指出：“你要有知识你就得参加变革现实的实践。”我们的问题是阐明学习者从不会到会的学习过程以及实现这一过程的运作机制。

　　从物理性质上看，骑自行车这一现象是人和自行车这两个物体所构成的运动系统在运动中实现运动平衡的问题。人和自行车都不是完全刚性连接的物体，都可以在一定范围的程度上，独立地变更自身质量分布状况，也就是改变重心位置。正是由于这一特点，在平衡失稳的情况下，骑车者可以变更自身以及自行车的质量分布，变更重心位置，从而回复稳定状态。骑自行车实际上就是一个骑车者不断地改变自身以及自行车的质量分布状况，通过调节重心位置使这一系统处于动态平衡的过程。此外，从物理运动性质上看，人骑在自行车上是一个不稳定平衡系统，所以具有很大的运动灵活性。正因为如此，只有达到杂技演员水准的人才有能力坐在一个不前进的自行车上面，维持一段时间的平衡。

　　下面，从维纳的观点观察分析这一问题。按照维纳的观点，所谓能力就是一种特定的信息运动模式和结构。就骑自行车而言，这一信息运动模式的功能应该是根据运动中的系统失稳信息调节该系统自身的质量分布结构状态，改变重心位置，以取得新的平衡。不过，对不会骑自行车的人说来，这一信息运动模式是原先所不具有的。这就是说，在学骑自行车时，人还没有建立起处置和自行车共同构成一个（力学）系统并实现该系统在运动中获取平衡的信息运动模式。因此，所谓学骑自行车就是改变原有那种适应走路的信息运动模式结构，建立起新的，适应人 — 自行车这一系统运动平衡的信息运动模式结构。这样，研究学习过程的运行机制就转化成研究这一新的信息运动模式的建立过程。正如维纳所指出的：“特别是比较高级的生命机体，能够根据过去的经验为基础来修改自己的行为模式，达到特定的反熵目的。”[6] 所谓反熵就是使熵减小或输入负熵，也就是接收到了信息。

　　为了研究这种新模式建立的过程和机制，我们还要对骑车这一现象作进一步分析考察。从现象上看，在学习骑自行车时，这种失败，修正，再失败，再修正，…的过程进行到某一次时，突然，确实是突然，学习者骑上车后不再掉下来，而是歪歪扭扭地可以骑车前进了。此后的练习基本上不出现上不去的现象，而是熟练骑车的技能，也就是越过了能不能骑车这一层次，进入如何骑好的层次了。从信息运动模式看，这是信息运动模式的一次质的跃迁。维纳也关注了这个情况，他指出：“……在与我们直接有关的这个世界上，还有这样的一些阶段，虽然它们只是无限时间长河中微不足道的一瞬间，但对于我们来说却非常重要，因为在这些阶段熵并不增加，而组织及其有关的信息却正在建立之中。” [7]