我們感知的不是世界本身,而是腦中的世界模型

2020-11-12 尼蠟滴味和


-Becoming 015- 正如印度裔美國神經科學家拉馬錢德蘭博士所言:我們的大腦是「構建模型的機器」,我們構建了對應外部世界的「虛擬實境」,然後依此做出反應。思維的基本任務不是認識客觀事物的本來面目,而是找到適應現實的模型,做出恰當的行為。

1 我們的感知是一種 與現實相符的幻覺

我曾在去年12月寫過兩篇關於世界觀的文章:

我們不斷詢問「是什麼」是在打破大腦創造的「虛擬世界」我們操作概念,實際上就是操作世界

在這兩篇文章裡,我寫道:或許,就像楚門和尼奧一樣,我們生活在大腦創造的虛擬世界裡。我們通過不斷追問「是什麼」,逼近現實世界,不斷糾正認知偏差,認識真實世界。 最近接連閱讀了幾本書籍,有神經科學的《心智的構建》、量子物理方面的《大設計》、人工科學方面的《理解信念》、經管方面的《超常思維的力量》。它們的作者神經科學家克裡斯·弗裡斯(Chris Frith),物理學家史蒂芬·霍金,美國人工智慧學會前主席尼爾斯·尼爾森,沃頓商學院市場營銷系主任傑裡·溫德,都有一個共同觀點:我們所感受的世界並非真實世界,而是大腦這個虛擬實境發生器所模擬出來的虛擬世界。 「事實上,我們一直生活在幻覺中。當我們認同我們的幻覺時,我們稱之為『現實』。」2017年4月,認知神經科學家阿尼爾·賽斯(Anil Seth)在TED的演講,也向我們講述了我們的大腦如何幻化出我們所意識到的現實。 他通過一系列的聲音、圖像和實驗,向我們證明了,我們對世界的體驗和對自我的感知,都是被控制的幻覺體驗,這種幻覺的產生和體驗與我們擁有的有生命的身體息息相關。而且,有關這方面的科學研究,最近25年有了爆發性的進展。(也就是說,我們關於自我和意識的認識需要更新換代了。) 大腦給我們最大的錯覺就是,我們直接和外界接觸,即我們生活在真實世界當中。實際上並非如此。在《理解信念》裡,尼爾森用飛行員和飛機的例子說明我們所處的虛擬實境。 想像一名駕駛客機的飛行員飛行在天空當中。在駕駛艙內,飛行員並不能看清飛機之外的景象——哪裡有雲彩,哪裡會出現飛鳥和高山——他只能通過儀錶盤、顯示器等來獲取飛機的位置、速度和周圍地形的關係。儘管飛機是存在真實世界的,但飛行員所處的環境卻是飛機儀表、顯示器和力反饋機制所製造出的虛擬實境。 我們所處的環境和這個飛行員類似。我們通過手足、眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、皮膚等感官系統、神經信號了解外部信息,我們的大腦就是駕駛艙,意識是飛行員。我們生活在大腦創造的虛擬實境當中。 這樣的錯覺如此真實,以至於我們很難發現。正如生物學家理察·道金斯在《解析彩虹》所言: 當然,我們感覺就像我們穩穩地置身於一個真實世界中——如果我們的受限制的虛擬實境軟體還有點兒用的話,的確應當這樣。這個軟體非常之好,只有當它在極少數場合弄錯什麼的時候,我們才能注意到它的存在過。


2 我們的頭腦以構造模型來解釋感官的輸入

我們知道,顏色是我們對光的視覺感受,眼睛作為光波接收器,不同的波長會讓我們看到不同的顏色。長波形成紅色,短波形成藍色,其他顏色在兩者之間。 那麼西紅柿是什麼顏色呢?在白光照射下(比如太陽光),我們看到西紅柿是紅色的。假設我們用藍光照射呢?西紅柿的顏色會怎樣呢?按照我們對光波和顏色的認識,西紅柿的顏色應該在反射光裡。即在藍光之下,西紅柿的顏色應該是藍色的,但為什麼我們看到的還是紅色的呢? 這是因為,我們的腦判斷西紅柿是受藍光照射的,並且也知道它本身的「真實」顏色。我們所感知到的顏色取決於對這種顏色預測,而不是進入我們眼中光線波長短決定的。也就是說,我們看到的顏色是預測的顏色,而不是實際的顏色。 換句話說,顏色存在於大腦而非世界。


那麼,我們的大腦如何解釋感官輸入的各種信息呢?霍金在《大設計》裡給出了答案 我們的頭腦通過對外部世界作一個模型來解釋來自我們感官的輸入。我們形成了我們的房子、樹、其他人、從牆上插頭流出的電、原子、分子以及其他宇宙的心理概念。這些心理概念是我們所能知道的僅有的實在性。不存在不依賴模型的實在性檢驗。 也就是說,我們大腦接收現實世界的任何信息,都會以模型或者表徵的形式呈現。在《心智的構建》裡,神經科學家弗裡斯也結合大量的心理學實驗、神經病學研究說明,我們的感知是一種與現實相符的幻覺,根據到達我們感官——手、眼、耳、鼻、舌等的信號,我們的腦建立起各種世界模型,並不斷地修改這些模型。也就是說,我們的感知不是世界本身,而是腦中的世界模型。 比如,我們看見一顆樹,弗裡斯指出: 當我看見花園裡的一棵樹,我的心智裡並沒有這棵樹,那只是我的腦建構的一個樹的模型(或者表徵)。這個模型則是通過一系列的猜測和預測建立起來的。 如果說「樹」是有實體的、物質世界的東西,那麼,精神方面諸如思想和觀點呢? 弗裡斯又舉例: 同樣,當我嘗試告訴你一些事,我的心智中沒有你的觀點,但是我的腦能夠再次通過猜測和預測,在我的心智中構建一個你的觀點的模型(或者表徵)。現在我的心智裡有兩樣東西: - 我的觀點; - 我構建的關於你的觀點的模型。 我能直接地比較他們。如果它們相似,那麼我就可能成功地把我的觀點傳遞給你。如果它們不同,那麼我一定做不到。 正如解開「幻肢」之謎的印度裔美國神經科學家拉馬錢德蘭博士,在英國廣播公司(BBC)所作出的一系列報告中所言:我們的大腦是「構建模型的機器」,我們構建了對應外部世界的「虛擬實境」,然後依此做出反應。 那麼真實的世界是什麼樣子呢?來看看這個圖,眼睛盯住中間的十字架,你看小彩球的顏色是什麼?


眼睛盯住中間的十字架,過不了一會你就會發現,紅球空白的區域變出了一個綠色的小彩球。時間越久,綠色的球就越明顯。 現實世界是模稜兩可的,我們的頭腦以構造一個世界模型來解釋感官的輸入。而在構建模型方面,霍金在《大設計》中感嘆,我們的大腦非常稱職——如果人們配上一種能顛倒圖像的眼鏡,大腦在一段時間後就會改變模型,使人看起來像正常的樣子。如果摘下眼鏡,一開始看到的世界是上下顛倒的,不一會兒我們就會再次適應,變成正常的樣子。 他舉了一個椅子的例子: 當一個人說「我看到一把椅子"時,意味著大腦利用椅子散射來的光建立了一個椅子的心理圖像或模型。如果模型上下顛倒,在他坐上椅子之前,大腦就會改正這個模型。


3 我們如何知道什麼是真實的呢? 那麼,模型是如何創建的呢?

弗裡斯在《心智的構建》裡寫道: 我們的模型是通過將我們感官獲得的信息與我們的先驗期望相結合來創建的。感覺和期望是構建模型必不可少的。我們意識不到我們的腦正在做的所有工作,只是意識到由這一工作產生的模型。這使得我們對世界的體驗看起來似乎既輕鬆又直接。 既然,我們依據腦中的模型做出對現實世界的反應,那麼我們如何知道什麼是真實的?就像飛行員做在機艙裡駕駛客機,可以知道道航路情況一樣,我們怎麼知道,腦中的模型是正確的? 弗裡斯指出,實際上腦中的模型正確與否並不重要,重要的是這個模型起作用。它能使我們做出恰當的行為就可以了。就像霍金所舉的金魚缸的例子: 假定有一個魚缸,裡面的金魚透過弧形的魚缸玻璃觀察外面的世界,現在它們中的物理學家開始發展「金魚物理學」了,它們歸納觀察到的現象,並建立起一些物理學定律,這些物理定律能夠解釋和描述金魚們透過魚缸所觀察到的外部世界,這些定律甚至還能夠正確預言外部世界的新現象——總之,完全符合我們人類現今對物理學定律的要求。 霍金認為,如果存在兩個都和觀測相符的模型,正如金魚(眼中)的圖像和我們(眼中)的圖像,那麼人們不能講這一個比另一個更真實。在所考慮的情形下,哪個更方便就用哪個。


我們通過自己的眼、耳等感官感受世界,總結經驗;現代科學家用擴展後的感官感受世界。譬如望遠鏡、顯微鏡、核磁共振儀、X射線探測器、粒了加速器和超聲儀,科學家依此發明了新概念、新理論,來描述他們所看到的。 也就是說,科學知識、科學理論以及所謂的真理,是一種觀測所得的模型,就像人們口中的真相,不過是大多數人的共識而已。 實際上,對於科學最為常見的誤解,是認為科學即尋求真理。但事實並非如此,物理學家、麻省理工學院比特與原子研究中心主任尼爾· 格申斐爾德( Neil Gershenfeld)指出,科學只是在創造和檢驗模型而已。真理即模型,外在的現實世界是我們模型的黃金標準。所有的模型理論都只是逼近現實,描述和解釋真實世界。 而我們需要記住的,是統計學家 George Box 那句格言:所有的模型都是錯的,但是有些是起作用的。


4 我們都傾向於從經驗中獲取偏見

既然,我們知道,我們處在大腦創造的虛擬實境之中,我們依據大腦創造的模型做出反應。那麼,我們是否可以通過學習和掌握最接近現實的模型來預測和指導自己的生活和工作呢? 當然可以。所謂模型,我們也可以換個詞彙來說,比如思維方式、比如表徵、比如框架,甚至我們常說的知識。 我們認識世界的方式和手段,狹義地講,就是我們思考問題、表述問題、討論問題的「框架」。通過《刻意練習》、《人是如何學習的》等闡述專家和新手之類的書籍,我們知道,專家和新手之間的主要區別是心理表徵的不同,專家能識別新手注意不到的信息特徵和有意義的信息模式。作為新手或者初學者可以通過學習所在領域的規則、理論、方法、經驗等這些框架、模型來加速成長。 但需要注意的是,我們絕大多數人都傾向於重複運用同一認知框架來賦予不同的事件以意義。換句話說,我們都傾向於從經驗中獲取偏見。如此反覆也就形成了我們的思維模式、心智模式、認知模式。 這樣的好處是,遇到類似問題,我們可以迅速解決。壞處是,有時我們會無視或忽視與已持有信念相悖的信息,陷入證實性偏差之中。即只接受支持已有信念的信息。 也因此,我們需要安裝一些必要的心智程序,抵禦我們的認知偏差、信念陷阱。 所謂心智程序是指,人們在進行決策和解決問題時,可以從記憶中提取出的規則、知識、程序、策略等,以輔助完成當前的認知任務。認知科學家斯坦諾維奇認為,人們未能採取優質思維方式進行思考的原因有二: ①個體的心智程序還未獲得足以支持理性思維的規則、策略和知識; ②心智程序中的某些知識本身就是導致非理性行為和思維的罪魁禍首。 他將第一類問題稱為「心智程序缺陷」,第二類問題,稱為「汙化心智程序」。 實際上,我們可以理解為,第一類是我們還需要學習必要的知識或模型,第二是我們需要抵禦錯誤的、未經證實、不能證偽的迷信、迷思。關於這方面的內容,可以閱讀《超越智商》了解這些必要的心智程序。


5 小結

我們一直認為,我們外部的是世界是客觀的,實在的,與我們怎麼想無關但通過認知神經學、物理學、人工智慧等領域的研究已經知道,我們的每一點外部體驗並非直接,都是虛擬實境。 我們所見到的實際是我們所想的——外部的信息通過感官接收,由我們的大腦來建構生成我們所能理解的模型或表徵,而這些模型和表徵就是我們對外部世界的虛擬實境。換句話說,所有的知識和模型都是虛擬實境的產物,是對真實世界的映射。 因此, 我們思考或思維的基本任務,不是認識外在客觀事物的本來面目,而是找到最佳的、適應外界的模型,以及由此做出的適宜行動,即找到最佳的人生活法。

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