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祖母綠是綠色,還是「綠藍(Grue)」色?:古德曼的新歸納之謎

到了明天,全世界的祖母綠可能都會變成藍色。從根本上動搖科學預測基礎的「綠藍(Grue)」悖論。

我們透過「過去的經驗」來預測「未來」。 「太陽昨天也從東方升起,所以明天也會從東方升起吧」 「至今為止看到的祖母綠全都是綠色,所以接下來挖掘出來的祖母綠也會是綠色吧」

這樣的推論被稱為「歸納法」,是所有科學的基礎。然而在1955年,哲學家納爾遜·古德曼(Nelson Goodman)構想出了一個奇特的顏色概念,指出這種歸納法存在著根本性的缺陷。這就是**「綠藍(Grue)」悖論**。

新顏色「綠藍(Grue)」的定義

古德曼將「綠色(Green)」與「藍色(Blue)」結合,定義了一種新的性質(顏色)「綠藍(Grue)」,如下所示:

綠藍(Grue)的定義: 某個物體是「綠藍」色,意味著如果在特定時間 $t$(例如西元2030年1月1日)之前被觀察到,它就是「綠色(Green)」;如果在時間 $t$ 之後被觀察到,它就是「藍色(Blue)」。

$$ \text{Grue} = \begin{cases} \text{Green} & (\text{時間} < t) \\ \text{Blue} & (\text{時間} \ge t) \end{cases} $$

根據這個定義,現在(時間 $t$ 之前)你手中拿著的綠色祖母綠,不僅是「綠色」,同時也是「綠藍色」。

為什麼這是一個悖論?

當我們試圖預測未來時,悖論就產生了。 至今為止人類觀察到的所有祖母綠都是「綠色」。因此,我們使用歸納法做出以下預測:

假設A:「所有的祖母綠都是『綠色』」

但是,請等一下。至今為止觀察到的祖母綠都是在時間 $t$ 之前的,所以它們應該也都是「綠藍色」。因此,從完全相同的觀察數據中,我們也可以得出以下預測:

假設B:「所有的祖母綠都是『綠藍色』」

如果遵循歸納法的規則,過去所有的觀察支持假設A的強度,與支持假設B的強度是「完全一樣」的。

graph TD A["過去的觀察:所有的祖母綠都是綠色"] -->|同時| B["過去的觀察:所有的祖母綠都是『綠藍色』"] A --> C["歸納預測 A:未來的祖母綠也會是『綠色』"] B --> D["歸納預測 B:未來的祖母綠也會是『綠藍色』"] C --> E["時間 t 之後依然保持綠色"] D --> F["時間 t 之後會變成『藍色』!"] style C fill:#4CAF50,stroke:#333,color:#fff style D fill:#2196F3,stroke:#333,color:#fff style F fill:#F44336,stroke:#333,color:#fff,stroke-width:2px

祖母綠會變成藍色嗎?

如果假設B是正確的,那麼當時間 $t$ 到來的那一瞬間,全世界所有的祖母綠都必須同時變成「藍色」(根據綠藍色的定義)。

我們直覺上會認為「不可能有這麼荒謬的事。假設B只是不自然的文字遊戲,假設A(綠色)肯定才是正確的」。

然而,古德曼的提問更具深度。 「綠色」與「綠藍色」,這兩個假設都完全符合過去的數據,但為什麼我們只將「綠色」的預測視為正當,而排除「綠藍色」的預測呢?其「邏輯基礎」究竟是什麼?

對「自然齊一性」的挑戰

為了解決這個問題,可能會有人提出反駁:「我們應該使用像『綠色』這樣單純的概念,而不該使用像『綠藍色』這種包含時間的複雜概念。」

但是古德曼反而指出,如果我們定義一種顏色叫「藍綠(Bleen:在時間 $t$ 之前是藍色,之後是綠色)」,那麼「綠色」這個概念本身,就會變成「在時間 $t$ 之前是綠藍,之後是藍綠」這種依賴時間的複雜概念。 也就是說,要以哪個詞彙作為「基礎」,不過是我們語言習慣的問題罷了。

古德曼的「綠藍」悖論(新歸納之謎)證明了,科學理論並非單純僅由客觀數據來決定,而是強烈依賴於我們「使用了什麼樣的概念框架(語言)來理解這個世界」。

即使在AI和機器學習的領域中,即便訓練數據相同,根據「模型的結構(關注哪些特徵)」,對未來的預測也會變得截然不同。作為「過度擬合(Overfitting)」和「偏見(Bias)」的問題,這個悖論在現代依然具有重要的意義。

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