本书的目标是建立认知科学的核心理论。通俗地说，就是要回答这样的问题：人的大脑(或心灵)是按照什么原理工作的?人工智能的研究曾经试图解决这个问题，但是传统人工智能在这一方面显然没有能够取得令人满意的结果。本书的第一章就是分析这个问题的困难之处，为读者提供必要的背景知识。人工智能的失误并不是技术上的失误，而是哲学层次上的失误。为了解决这个世纪性的难题，我们不得不首先从哲学层次上建立与我们的目标相适应的理论，即工程认识论。这种认识论与通常的基于本体论的认识论的区别，根植于东西方文化的深层精神结构的不同，因此我们在第二章从比较文化学的角度入手，从更深层去挖掘认识论差异的根源。认识论的差异导致了对科学本身看法的变化，因此在第二章里我们也讨论了一些与科学哲学有关的问题。
第三章是本书的核心理论——广义进化论。把广义进化论作为认知科学的基础，体现了一种被很多认知科学的研究者所忽视的事实，即人是一种动物，人是从其他动物进化而来的，人类的认知和思维能力也是在进化之中产生的。另一方面，人与机器的最大区别是人具有创造性，而为了理解创造过程，最好的方法莫过于借鉴自然界中最为壮丽的创造过程——进化。广义进化论是对达尔文进化论的发展。当我们用新的眼光观察生物界时，会产生新的观点。在第三章中我们用广义进化论的观点讨论了进化生物学的一些重要问题，展示了广义进化论的理论威力。在第四章中，我们运用广义进化论的观点，对认知和思维中的重大问题进行了分析，建立了感情和意识的具有工程可实现性的理论模型，阐述了感情和意识在认知中的作用和机制。
创造源于进化，进化的基本机制是变异与选择，选择的根据是价值评价。因此本书在哲学层次上建立了关于价值的基础理论，并将这一精神贯彻于全书内容之中，成为全书的一条主线。为自然科学与社会科学寻找共同的理论基础，是科学对于深刻性的必然追求。由于本书建立了关于价值的深层理论、关于进化的广义理论、以及关于人类决策的认知理论，也就提供了自然科学与社会科学的共同基础。以往社会科学建立基础理论的困难主要是善恶评价的主观性、社会不断发展变化的自我表述性、以及作为社会的基本单元的人的复杂性。本书的理论对于克服这些困难是有帮助的。在第五章里我们用伦理学、美学等实例，探讨了本书的理论在社会科学和复杂巨系统理论等领域中的作用。
由于本书所涉及的学科范围很广，不可能要求读者(包括著者)在所有这些领域都是专家，而且也考虑到非专业人员阅读的可能性，所以本书的写作方针是“深入浅出、点到为止"。在文字表达上力求通俗，尽量避免数学形式的表达。对于“好读书，不求甚解”，仅以扩大知识面为目的的读者来说，本书的可读性也是很强的，足以提供茶余饭后之谈资。对于想要深入理解本书内容的人来说，需要多下些工夫才行。本书所研究的问题本身是很困难的，新概念比较多，大多数概念要通过与其他概念的相互关系才能深人理解，因此建议读者在阅读本书时可以采用多次反复阅读的方法，不清楚之处先放过去，等下次再读时，可能就容易理解了。可以说，只阅读本书的个别章节是很难理解的，任何一个章节的深入理解都需要整体的支持，这就是反复阅读的理由。此外，由于本书在有限的篇幅内容纳了庞大的理论体系，使得叙述趋于精炼，有些地方会有说明不充分之感，甚至有些跳跃。其中有些是在其他有关学科中已经研究过或正在研究的内容，读者可以参考有关文献以加深认识，更多的则是尚未深入研究的部分，可以作为未来研究的课题。本书的贡献不仅是建立了一个理论框架，更重要的是开
辟了广阔的研究领域。本书的一节，乃至一个自然段所讨论的问题，有不少可足以构成一个博士论文的题目，有待读者进行发掘。著者在清华大学开设“认知科学导论”的研究生课程，主要讲授本书的内容。本书可以作为认知科学的教科书使用。
感谢国家自然科学基金委员会对本研究项目提供的资助，为本项目创造了宽松的研究环境。
感谢日本的株式会社Ampere及社长草那高志先生为著者在日本为期两年的研究活动提供了充足的费用和良好的工作及生活条件，在这段时间的研究中本项目取得了很大的进展。
感谢已故的常迥教授。如果没有常迥教授对本研究项目的极力支持和鼓励，著者不可能有勇气进行如此艰巨的挑战。常迥教授作为项目总负责人未能在生前见到本书的完成，是著者最大的遗憾。
感谢著者在攻读博士时的导师饭岛泰藏教授，正是他的影响使著者从一个工程技术人员转变为对基础理论抱有强烈兴趣的科学工作者。
感谢王文渊教授在本项目研究过程中与著者的充分合作。为使著者可以集中精力进行理论研究和撰写本书，他领导了本项目中所有实验研究，承担了项目组的所有日常具体工作，还接替了著者担负的行政工作，并对著者的工作不断提出积极的建议。本书能够按期完成，与王文渊教授的贡献是分不开的。
感谢李衍达教授对本书进行了审阅和出版推荐，并对本书内容提出深刻的意见，使本书进一步完善。同时感谢本书的责任编辑在本书的编辑出版工作中所付出的辛勤劳动。
感谢边肇祺教授、阎平凡教授长期以来对本项研究的全力支持和热情关怀，以及在学术方面起到的推动作用。
参与本项目研究的李小平博士、刘力夫博士、胡胜发博士、以及博士生范列湘、硕士及硕士生丁志敏、蔡奕、于婷、李庆华、黄兵、王嘉欣等，作了大量的研究工作或提出了自己的看法，为本项目作出了各自的贡献，特此致谢。
在研究过程中，林行刚教授、杨福生教授、陈霖教授、马颂德教授、迟惠生教授、马希文教授、小川英光教授、佐藤诚教授、中野馨教授、黄煦先生曾与著者就本项目有关的问题进行过有益的讨论，特此致谢。
著者所在单位的各级领导、同事及著者的家庭成员为此项研究创造了良好的环境，特此致谢。 ‘
在本书撰写过程中，钱学森教授来信对本书表示关心、肯定和支持，对本书的完成起到了巨大的促进作用，在此深表感谢。
北京清华大学自动化系 赵南元
1 9 9 4年1月