如果圖像、數字、血緣關係或者邏輯問題能以非語言形式表徵於大腦之中，這又能說明什麼問題呢？在20世紀上半葉，哲學家們對此還不以為然。他們認為，將思想觀念物化為腦中事實的做法是一個邏輯錯誤：我們的大腦裡必須住著一個小人，由他來解讀大腦中的一個畫面、一張圖譜或一個數字，而這個小人的腦袋裡是不是還應有個更小的小人，替他解讀這些畫面呢？這種推論顯然站不住腳。直到英國天才數學家、哲學家艾倫·圖靈（Alan Turing）的出現，「心理表徵」的觀點才獲得科學上的尊重。圖靈設想出了一種可以進行邏輯推理的機器，後來，人們為了紀念他將這台機器命名為圖靈機（Turing Machine）。這套裝置雖然看似簡單，但卻具備超強的功能，它能解決世界上任何一台計算機所能解決的一切問題，無論是過去、現在，還是將來。它依靠的不是神秘的小人或其他超自然的運作，而是一套內置的符號表徵系統（即「心語」的一種）。通過考察圖靈機的工作原理，我們可以洞悉用心語思考和用英語思考的區別。
從本質上說，所謂的推理，就是從已知的判斷中推導出新的結論。例如邏輯學中最為常見的一個入門級推理：已知蘇格拉底是人（Socrates is a man），且所有的人都會死（all men are mortal），那麼蘇格拉底也會死（Socrates is mortal）。但是，像大腦這樣的物質實體是如何完成這一智力表演的呢？一個首要的概念就是表徵（representation），即客觀事物的組成部分和排列方式與大腦中的某組觀念或事實形成一一對應的關係。例如圖2-2上的一行字跡。
圖2-2 「蘇格拉底是人」
它所代表的就是「蘇格拉底是人」這個觀點，其中「Socrates」這組符號代表「蘇格拉底」的概念，另一組符號「isa」代表「是什麼」的概念，第三組符號「man」代表「人」的概念。現在需要牢記的一點是，為方便起見，我選用的是英語單詞來代表這些概念，這樣讀者就可以毫無障礙地理解這個例子了。但真正重要的是，這些符號其實可以有不同的形態。我完全可以用猶太人的大衛之星、奔馳車的標誌或者一個笑臉來替換它們，只要我從始至終都使用這些符號。
同樣，在這張紙上，「Socrates」這組符號位於「isa」的左邊，「man」位於「isa」的右邊，這代表「蘇格拉底是人」這個概念。如果我對這個表徵的任意部分進行改動，例如把「isa」換成「isa son of a」，或者將「Socrates」和「man」的位置進行調換，它所表示的概念就不再是「蘇格拉底是人」了。還須說明的是，在這裡，從左至右的排列方式只是為了方便讀者的閱讀和記憶，其實我完全可以採用「從右至左」或「從上至下」的排列方式，只要我自始至終都這樣做。
現在請將這些慣例記在心裡，然後想像圖2-2中出現了第二行字跡，它代表的是「所有人都會死」的概念（見圖2-3）。
圖2-3 「所有人都會死」
為了進行推理，我們現在需要的是一個處理器。這個處理器並不是一個小人（因此不必擔心出現「小人裡面住著小人」這樣無窮倒退的邏輯悖論），而是一個稍顯笨拙的裝置，它連接著固定數量的反應器，能夠對表徵的不同部分做出反應，並予以一定的回復，包括變更原有表徵或製造新的表徵。例如，假設有一台可以在紙上來回移動的機器，它配備了一個形如「isa」的切口和一個傳感器，當這個切口與紙上的「isa」字符相互重疊時，傳感器就會識別出來。此外，這個傳感器連接著一台可以複製任何符號的小型複印機，它既可以在紙張的其他位置複製出相同的符號，也可以把它們轉換成一個新的切口。
讓我們設想一下，這台由傳感器、複印機和移動器構成的機器連接著4個反射器。首先，這台機器順著紙張向下移動，每當偵測到「isa」的符號時，它就會向左移動，並將位於「isa」左側的符號複製到紙張的左下角。這樣一來，紙上顯示的內容將變成圖2-4）。
圖2-4 「蘇格拉底」
第二個反射器也會對符號「isa」做出反應，不過它是讓機器移動到「isa」的右側，並將「isa」右側的符號複製下來，然後將其轉換成一個新的切口。在這個例子中，這個新切口的形狀為「man」。第三個反射器的功能就是繼續掃瞄，搜尋形狀為「every」的符號，如果它找到目標，就會檢查這個符號的右側是否連著與新切口形狀相同的符號。在這個例子中，它找到了一個，即第二行中間的那個「man」。在實現了這樣的匹配之後，第四個反射器就會移動到「man」的右側，並將「man」右側的符號複製到紙張的底部中心，在這個例子中，這組符號是「ismortal」。經過這幾個步驟，紙上的內容就變成圖2-5。
圖2-5 「會死」
這就是一個最簡單的推理過程。其中關鍵的一點是，儘管這台機器及其所讀取的紙張表現出某種智力特徵，但它們本身毫無智力可言，只不過是一堆印刷符號、切口、光電池、發射器以及電線的集合體。這台機器之所以顯得頗具智慧，是因為其掃瞄、移動和打印方式與邏輯命題「如果X是Y，且所有Y皆是Z，那麼X是Z」形成準確的對應關係。從哲學上說，「X是Y」意味著凡是適用於Y者亦適用於X；而從圖靈機的工作原理上說，「X是Y」意味著可以將位於Y後的符號複製到X之後。這台機器只是機械地服從各種物理規則，對「isa」這個圖形符號做出反應，雖然它並不知道這個符號的真正含義，但卻能針對性地對相關符號進行複製處理，而這種處理方式正類似於邏輯上的推導過程。它的「智慧」表現在，通過一系列的感應、移動和複製活動，這台機器在紙上留下了一個符合邏輯的命題表徵：「當且僅當前提為真時，結論必然為真。」圖靈表示，只要提供足夠多的紙，這台機器不但能完成任何計算機所能完成的一切任務，而且還有可能實現人類「具身心智」（embodied mind）的所有功能。
在這個例子中，我們是以紙上的印刷符號作為表徵的，以一台具備「複製-移動-感應」功能的機器作為處理器。但事實上，任何物理介質都可以成為表徵，只要我們始終如一地使用這一形式。比如說在大腦中，它可以是三組神經元，第一組代表的是與命題相關的個體概念（例如「蘇格拉底」「亞里士多德」「羅德·斯圖爾特」等）；第二組代表的是命題中的邏輯關係（例如「是」「不是」「像」等），第三組代表的是個體所屬的類別（例如「人」「狗」「雞」等）。其中，每個概念都與某個特定神經元的放電活動有關；假設在第一組中，第5神經元的放電活動代表的是「蘇格拉底」，第17神經元的放電活動代表的是「亞里士多德」；在第三組中，第8神經元的放電活動代表的是「人」，第12神經元的放電活動代表的是「狗」。此外，大腦的處理器可以是一個由其他神經元構成的網絡，它們負責向這三組神經元輸送信息，並通過特定的連接方式將某一組神經元的放電模式複製到其他組的神經元中。例如，如果第三組的第8神經元開始放電，神經網絡處理器也將激活位於大腦其他區域的第四組的第8神經元。以上整個過程也可以用硅片來實現，但無論是圖靈機、大腦還是硅片，它們的工作原理都是一致的。處理器中的各個部件以特定的方式連接在一起，以便對表徵進行感應和複製，並產生新的表徵，從而模擬出推理過程。成千上萬個表徵符號，再加上一台足夠精密的處理器（可以是不同類型的表徵樣式和處理裝置），我們就能夠製造出擁有智慧的大腦或計算機。如果在它上面添加一隻眼睛，它就可以偵測外部世界的各種輪廓，並隨之觸發與其對應的各種表徵。如果再添加一副肌肉，使它在被特定目標表徵觸發後能夠採取相應的行動，我們就造出了一個有行為能力的生物（或者再給它添加一台攝像機、一組槓桿和幾個輪子，我們造出的就是一個機器人）。
簡而言之，這就是被稱為「物理符號系統假說」（physical symbol system hypothesis）的思維理論，它又被稱為「心智計算理論」或「心智表徵理論」。這套理論是認知科學的基礎，就像生物學中的「細胞學說」或者地質學中的「板塊構造論」一樣。認知心理學家和神經科學家正試圖破解大腦的表徵系統和處理器的具體類型，但無論結果如何，它一定是遵循著基本的原理。大腦中沒有小人，也不存在對外部世界的窺探。進入大腦中的各種表徵必定是一組組排列整齊的符號，而大腦的處理器也必定是一個配備了固定數量的反射器的裝置。這兩部分相互結合，自主運作，由此實現智能活動，而並非是由哪位理論家窺視並「閱讀」這些符號，「分析」出它們的意義，才推動這個裝置走上了智慧之路。