理论教育 大自然启示大脑运作,进化比我们聪明

大自然启示大脑运作,进化比我们聪明

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:正如奥格尔的第二定律所述,进化比你聪明。我们的意识觉知只是冰山一角,我们大脑的大部分活动依然神秘莫测,无法进行自我反思。大自然向我们揭示大脑如何运转,并不会给我们带来生存上的优势。大脑通过对环境的逐步适应而发生进化;大自然无法从零开始,而必须通过修改各个零部件来维持现有物种的生存。同样,随着大脑的不断变化,大自然并不能抛弃旧的大脑系统,而是根据当前的发展计划进行调整,偶尔也会增加一层新的控制。

大自然启示大脑运作,进化比我们聪明

一直以来,人们普遍接受的所谓“真理”,总是不断地被惊人的发现所颠覆。我们抬起头,看到太阳在围绕地球转动,但实际上是地球在绕着太阳转。进化论让我们认清了人类的发展历程,尽管到了今天,很多人仍然难以接受这一理论。许多年后,我们的后代将回顾我们生活的这个时代,并认为我们对智能的直觉,是过于简化了的,这种直觉阻碍了人工智能后续50 年的进步。正如奥格尔的第二定律所述,进化比你聪明。

我们的意识觉知只是冰山一角,我们大脑的大部分活动依然神秘莫测,无法进行自我反思。我们用“注意力”和“意图”这些词来描述我们的行为,但这些都是含糊的概念,隐藏了大脑活动过程的内在复杂性。基于直觉大众心理学的人工智能的发展迟迟得不到令人满意的成果。我们的眼睛能看到东西,但没人知道其背后的原因。“我思故我在”,但思考背后的机制仍是一个谜。大自然向我们揭示大脑如何运转,并不会给我们带来生存上的优势。奥格尔的第二定律仍然成立。

正如第2章所指出的那样,我们拥有高度发达的视觉系统,但这并不能让我们成为视觉领域的专家。3 许多人甚至都没有意识到,我们的眼部存在一个眼中央凹,其能提供的清晰视角只有1 度的弧度,相当于以一臂为半径,拇指长度为弧长所对应的角度,另外,我们在眼中央凹之外什么都看不到,几乎相当于法定盲人[1]。我曾经向我的母亲指出这一点,她说她不相信我,因为她前后左右都看得很清楚。由于我们可以迅速重新定位视觉目标,所以产生了一种在目光所及之处都能看得很清楚的错觉。你知道当你凝视一个目标时,目光会以每秒三次的频率在目标上游移吗?余光(peripheral vision)可能具有较低的空间分辨率,但对亮度和运动的变化非常敏感。在视觉皮层中,与识别目标的主要回路相区别的另一个主要回路,就负责识别视线在空间中的移动。

当计算机视觉领域的先驱开始设计视觉功能时,他们的目标是从图像中创建出一个完整的世界内部模型,而这个目标已经被证明是难以实现的。但是,一个完整而准确的模型对于大多数实际目的来说可能是不必要的,而且考虑到目前的摄像机取样率很低,这似乎更不可能实现。(www.daowen.com)

根据心理物理学、生理学解剖学的证据,帕特里夏·丘奇兰德、神经心理学家拉马钱德兰(V.S.Ramachandran)和我得出的结论是,大脑只表征世界上有限的一部分目标,即执行手头任务所需要的那部分。4 这也使得强化学习更容易减少所需要的、可能有助于获得奖励的感官输入的数量。视觉的明显模块化(与其他感官处理流相比,视觉信息有更高的分离度)也是一种错觉。视觉系统集成了来自其他渠道的信息,包括来自奖励系统的指示场景中目标价值的信号。机动系统通过积极地重新定位传感器来寻找信息,例如移动目光,以及在某些物种中,通过移动耳朵来收集可能导致奖励行为的信息。

大脑通过对环境的逐步适应而发生进化;大自然无法从零开始,而必须通过修改各个零部件来维持现有物种的生存。约翰·奥尔曼(John Allman)在他的著作《进化脑》(Evolving Brains)5一书中阐述了在城市人类尺度上逐渐发生的进化,并回顾了一次他去圣迭戈老电厂锅炉房的经历。他注意到,在一组真空管旁边有一排排复杂的小型气送管,旁边是不同年代的计算机控制系统。由于该电厂需要连续供电,因此无法在每次对技术进行更新换代时,都直接关闭旧系统并将其改装为新系统。于是旧的控制系统就被留在了原位,而新的控制系统被集成到了其中。同样,随着大脑的不断变化,大自然并不能抛弃旧的大脑系统,而是根据当前的发展计划进行调整,偶尔也会增加一层新的控制。基因复制,是引入能够变异出新功能的基因副本的最佳途径。全基因组复制的情况曾经也发生过,而这可能会导致一个全新物种的诞生。

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