牛顿针尖下的色爆是视觉的创世烟火 ,DeepDream的幻狗是数字的致幻剂,当预测处理将感官降级为误差校对员,每个清醒瞬间都是大脑的即兴艺术…#知识前沿派对 #AI新星计划 #自然奇境科普季 #夏梦逐浪

  • 大圆镜科普
  • 2天前

我们感受到的是客观现实吗?起初,人们认为思想是灵魂的私语,感知是现实的复制。他们如电光石火,无形无质,瞬息变质。但物理学家赫尔姆霍茨不信这个邪。一八四九年,他将电极连接到一只青蛙的坐骨神经上,像给一条电报线测速那样,试图捕捉神经冲动的奔跑时间,结果却发现这个速度慢的可怜。大约每秒三十米,只比百米世界冠军快一点。尽管后来人们发现有髓神经纤维的传导可达一百二十米每秒,皮层间信息往返也在十至数百毫秒内完成,但他们都指向了一个问题,神经传导需要时间。那我们所感知到的一切,岂不都是延迟的过去,在这里应漫长的时间里,我们的大脑究竟在忙些什么?一八六八年,唐德斯接过了赫尔姆霍斯的秒表,试图为思想再画一张时间表。他发发现从看见亮光就按键到看见红光按键,绿光不动,再到红光按左键,绿光按右键。每增加一个判断步骤,被试的反应时间就会稳定的延长几十毫秒,这多出来的时间就是思考的价码。我们那看似浑然一体的内心活动,其实可以拆解为感知、辨别、决策等一系列可以被计价的时间碎片。与此同时,另一群研究者拿起了电流表,试图为思想绘制一幅功能地图。一八七零年,德国医生希希格在战地医院里发现,用微弱的电流触碰士兵裸露的大脑皮层时,他的眼球会不由自主的转动。回国后,他和朋友弗里奇在自家客厅开始系统的用电,极刺激狗的大脑,当电流刺激大脑皮层的某个特定点。狗的左前腿就会抽动,换一个点,右后腿则会抬起,这便是运动皮层的首次发现。它证明大脑并非一团功能军制的心灵海绵,而是井然有序的功能地图。身体的每一块肌肉都能在这幅地图上找到自己的管辖区。至此,一个世纪内,思想便从快如光速的神界,变成了一个拥有时间、长度和空间坐标的生物学实体。但这让最初的谜题变得更为尖锐,大脑由慢信号驱动,各部分还各司其职。那这种慢上加慢的机制是如何将这些零散的时间碎片和空间信号整合成一个完整统一且流畅的世界呢?答案隐藏在那些大脑出错的时刻。早在十七世纪,牛顿就做过一个疯狂实验,他将一根夫针插进自己的眼眶,按压眼球的厚度,瞬间他的视野中浮现出各种白色、黑色和彩色的圆圈,这让他领悟到,颜色不只是光本身的属性。还可以是视觉系统被激发后产生的体大脑本身也在创造颜色。赫尔姆霍茨也用一个童年故事佐证了这一点。小时候,他曾把钟楼上的人影错当成玩偶,祈求母亲去取下来。这个因透视效应引发的误会,让他意识到我们的眼睛接收到的仅仅是二维的模糊的视网膜图像。它本身充满奇异,是大脑依据近大远小这条经验法则,自动推断出了三维世界的深度和大小。所以我们看到的一切都是大脑基于不完全信息和过往经验所做出的无意识推理。然而,格式塔学派抛出了一个无法用经验解释的铁证,卡尼萨三角,当我们看到三个吃豆人形状的图案时,一个轮廓分明,甚至感觉比背景更亮的白色三角形会赫然浮现,而这个三角形的边界根本不存在。他们认为,大脑并非在推理,而是有一种无法抑制的本能,去将零散的碎片完形为一个最完整的整体。他在无中生有。这场关于知觉式推理还是天生的争论持续了数十年,但无论站在哪一边,双方都承认,我们看到的并不完全是外部世界本身,而是大脑加工解释甚至无中生有后的产物。格里高利将此总结为,知觉是一种假设,大脑就像一个科学家不断对感官数据提出假说,而错觉并非我们感官系统的缺陷,恰恰是背后那套聪明机智在特定情境下失守的证据。正因为大脑敢于承担犯错的风险,主动去猜测,去补全,我们才能在信息不完整的现实世界中游刃有余。就连我们视野中那个因视神经汇集而形成的生理盲点,也早已被大脑根据周围的背景预测并填补了。至此,废除那个关于慢的问题开始有了答案的轮廓。大脑之所以能克服信号传递的延迟,因为他根本不是一个被动的接收者,他是一位主动的先知。进入二十一世纪,以弗里斯顿为代表的神经科学家,为这位先知建立了更精确的模型。预测处理大脑并非被动的等待感官信号传来,而是主动的持续的生成。一个关于世界的内部模型,并用它来预测下一刻的所见所闻,从眼睛、耳朵等感官传来的不是世界的全部信息,而是预测误差。那个现实与大脑预测之间的差异。当预测准确时,世界流畅自然。而当意外发生时,比如你以为楼梯还有一节却踩空了强烈的预测误差信号就会涌入,迫使大脑修正其内部模型,并让你体验到惊奇,以便下一次能猜得更准。我们所体验到的知觉其实就是大脑当前最优的那个预测版本。我们能跟上高速飞行的网球,不是因为反应快,而是大脑早已预测了他的轨迹。我们并非看到球的现在,而是看到大脑对球的未来的预言。其中一项证据来自人工智能。二零一五年,谷歌的深度梦境实验巧妙反转了深度神经网络的工作模式。他们不再让机器识别图像,而是将他看到的东西再画出来。结果一个擅长识别狗的a i开始在风景照中看到了微弱的类似狗的轮廓,并不断强化它,最终画出了千奇百怪的狗头与眼睛。他们都没有再看,而是将自己最熟悉的模型投射到了外部模糊的信号上。这些数字梦境与人类在置换剂作用下产生的幻觉惊人的相似,这暗示我们的大脑本质上也是一台类似的幻想机器,在混沌中寻找熟悉的模式,在噪声中创造出有意义的图像。可以说,我们无时无刻不再产生幻觉,只不过在清醒状态下,这些幻觉被感官输入牢牢地约束着。现在我们可以回答最初的问题了。大脑这台有缓慢现实驱动的慢机器。之所以能导演这个快世界,是因为他通过预测让自己永远活在了未来。一阵大脑的智慧并非建立在完美无缺的计算上,而是建立在一种拥抱误差、不断试错、持续修正的迭代循环中。我们是天生的先知,被囚禁在自己的预言之中,永远无法触及那个所谓客观的真实。但这不是一种悲观的父母,它恰恰说明我们所体验到的每一个瞬间。无论是一抹晚霞,还是一段旋律,都不是平淡现实的苍白复刻,而是我们大脑独家定制的充满意义的伟大创造。

🔥 热门活动

添加小助手微信「yh8000m」,领取免费会员