Science as Empirical Inquiry: Symbols and Search”）。也是在这篇演讲稿发表之后，符号主义学派的核心观点才算被完整地呈现出来，即“认知的本质是处理符号，推理就是采用启发式知识及启发式搜索对问题求解的过程”，甚至连“符号主义学派”这个名字本身也是从这篇演讲稿公布之后，才在人工智能研究中广泛流传开来的。
物理符号系统的理论主要由两种假说构成，分别是物理符号系统假说（Physical Symbol System Hypothesis）和启发式搜索假说（Heuristically SearchHypothesis）。名字很有专业感，不过没关系，既然这两套假说来源于对人类智能的模拟，它们就肯定可以用我们日常所能接触和理解的概念来类比解释。
在研究某个系统的时候，科学家通常都会建立一个简化的、去掉与研究内容无关特性的模型来定性地描述这个系统的性质，科学里把这个研究方法称为“结构性定律”。譬如，要去研究人类身体结构的功能，需要知道心脏用于供血、大脑用于思考、骨骼用于支撑，在这样的模型上研究不同人种的身体结构和功能就都比较简单了。虽然每一种器官、器官中的每一个组成部位，甚至每一个细胞本身都有着各不相同的和极其复杂的种类、形态、用途，但是这些与目的无关的信息并不影响我们对最终结果的研究和处理。
同样，“智能”是一个相当抽象的、让人难以下手的研究对象，物理符号则是用来描述智能的，相对而言更简单且更容易理解的模型。从这个角度出发，物理符号与我们前面讨论的数理逻辑符号其实没有太大的区别，逻辑符号可以理解为去除了自然语言中大量不精确的、有隐含意义和歧义的成分之后得到的一种精确的抽象表示，物理符号只是把自然语言换成了我们所能接触的各种物理实体。举个例子，人类见到苹果，脑海里会出现一个认知判断：这是可以吃的带甜味的水果。能得出“苹果有甜味”这个结论，通常人类的大脑里面的信息处理过程肯定不是“分布在舌头味蕾的 G 蛋白偶联受体与苹果中含有多个羟基的醛酮的甜味剂发生反应，激发形成神经信号传递到大脑形成甜味感”，而是“苹果”这个实体在人脑里本来就有“可以食用”“具有甜味”等属性，人脑可以把它与其他实体分辨出来，在这个分辨过程中，就可以将人脑视为能处理苹果这个物理符号的系统。
可以把任何信息加工系统都看作一个具体的物理系统，如人脑的神经系统、由计算机硬件构造的系统等。所谓符号就是用于匹配物体的“模式”（Pattern）。对于任何一种模式，只要系统能把它和其他模式区别开来，它就可以形成一个符号。对于人来说，苹果、香蕉是不同的符号，不同的英文字母也是不同的符号。物理符号系统的最根本任务和功能是对符号进行操作，辨认相同的符号以及区分不同的符号。根据纽厄尔和司马贺的设想，一个物理符号系统由“符号”（Symbol）、“表达式”（Expression）和“操作过程”（Process）三部分构成。多个符号组合起来就成了表达式，组合方式可以是多种多样的，系统在任意时刻都在对这些表达式执行操作，这个过程具体可以归纳为对表达式进行“创建”（Creation）、“修改”（Modification）、“复制”（Reproduction）和“销毁”（Destruction）这四个基本操作的不同顺序组合。
第 3 章 符号主义学派
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