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人脑不能处理和检索常识存储回想

2016-06-02 13:30:26 来历: 《unibet网址美国人》中文版《举世unibet网址》 告发
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中心提示:人脑并不处理信息、检索常识和存储回想。简而言之:人脑不是核算机。

(原标题:为什么人脑不行能是一台核算机)

神经元.jpg

无论怎么尽力,脑unibet网址家和认知心思学家都不行能在人脑中找到贝多芬第五交响曲的副本,也不行能找到记载文字、图片、语法或其它外界影响的副本。固然,人脑并非真的空空如也,但大多数咱们认为它“具有”的东西并不真的“存在”其间;乃至简略如“回想”,也不存在。

咱们对大脑低劣知道有着深远的前史本源。不过,上世纪四十年代,核算机的面世让咱们的知道变得尤为紊乱。半个多世纪以来,不断有心思学家、言语学家、神经学家和其他研讨人类行为的专家宣称,人脑有着和核算机相同的作业办法。

细想一下婴儿的大脑,就能看出这个观念有多么无稽。人类新生儿和其它哺乳动物的幼崽相同,一出世就为和这个国际互动做好了预备,这是演化的成果。婴儿的视力虽然含糊,却会特别留意人脸,很快就能辨认出自己的母亲。他们对言语比对一般的声响愈加灵敏,并且能够分辨出不同人的语音。咱们的身体专门是为交际打造的。

健康的新生儿还具有十几套神经反射,它们是针对生死攸关的特定影响预设的身体反响。比方,他们会把头转向触碰到脸颊的物体,或是吸吮放进嘴里的东西。新生儿也会在水下主动屏住呼吸;紧紧抓住送到手里的物体——用力之大简直能够支撑起他们自己。不过最重要的是,他们天然生成就有强壮的学习机制,这让他们能够敏捷改动。因而,即便国际现已变得和先祖时分全然两样,他们仍然能够敏捷地让自己与外界的互动变得益发高效。

感觉、反射、学习机制:咱们生来就具有相似才干,想想看还挺不少。假如咱们出世的时分短少其间某种,恐怕就很难活下来。

但下面这些东西都不是咱们与生俱来的:信息、数据、规矩、软件、知 识、词库、表明、算法、程序、模型、内存、图形、处理器、子程序、编码器、译码器、符号、缓存等等。这些都是核算机智能化的规划要素。咱们不光生下来就没有这些东西,并且终身都不会发育出来这些东西。

咱们不存储词汇和运用词汇的规矩;遭到视觉影响时,咱们不会创立它的表明(representations),并存储在一个短期缓存中,再转移到长时刻回想的设备里;咱们也不会从内存寄存器里检索信息、图画或文字。这些都是核算机的做法,而生物不这样做。

核算机切实地处理信息:数字、字母、文字、公式、图画。首要,信息通过编码,转化为核算机可用的格局,也便是由“ 0 ”和“ 1 ”(称为“ 位 ” 或 “比特”)组合成的一小段一小段的组块(“字节”)。我的核算机里每个字节含有 8 个位,这些位的某种组合形式表明字母“ d “,另一种形式表明字母“ o ”,再一种是“ g ”。这三个字节串联起来组成单词“ dog ”。而图片(比方桌面上我的猫“的相片)则是由百万级的字节(称为“兆字节”)按某种特其他形式摆放表明的。这些字节前后还有一些特别字符,告知核算机它们是图片而不是文字。

核算机切实地将这些形式从一个物理存储区转移到另一个,把它们写入到电子元件上。有时核算时机仿制这些形式,有时它们会改动这些形式,比方当咱们更正稿件或是修正图片时。核算机在移动、仿制和操作数据组时遵从的规矩也存储在核算机内部。这样的规矩调集称为“程序”或“算法”,而一套帮忙咱们进行某项作业(比方购买股票或网上结交)的算规律称为“运用(Application)”——也便是当下很多人口中的“ APP ”。

宽恕我介绍了这么多核算机原理,不过我需求清晰这样一点:核算机操作的是符号表明 (symbolic representations ) 。它们真实地存储、检索,处理数据(process)。它们有物理内存。它们的任何操作都受算法引导,无一例外。

人类则并非这样:历来不是、永久也不会这样。实践如此,为什么仍是有这么多unibet网址家在评论精力活动时把人当作核算机呢?

人工智能专家乔治·扎卡达基斯(George Zarkadakis)在 2015 年出书的 In Our Own Image 一书中,叙说了曩昔两千年来在解说人类智能采用过的六种比方。

最早的一种毕竟在《圣经》里:人类是用尘土塑成,智能的神将他的灵注入其间。这个灵(至少从语法上看)“解说”了咱们智能。

公元前三世纪水利设备的呈现使得一种用水利模型解说人类智能的学说大行其道。此说运用人体内的各种液体流(即“体液”)解说咱们的物理动作和心思活动,前后连续1600多年,阻止了期间医学实践的展开。

十六世纪初呈现了以发条和齿轮传动为动力的主动机,这个发明激起了其时顶尖思想家(如笛卡尔)的创意,他们宣称人是杂乱的机器。十七世纪初,英国哲学家霍布斯提出了思想源于脑内细小机械运动的观念。进入十八世纪,电和化学方面的发现又引发出人类智能的新理论,这些理论实质上仍旧多为比方性的。而到了十九世纪中叶,德国物理学家亥姆霍兹有感于其时最新的通讯展开,将人脑比方成了电报机。

这些比方性理论都反映其时相关的最新思想。能够想见,上世纪四十年代核算机科技呈现之后,不出几年就有了人脑像核算机相同运作的说法:大脑是硬件,思想则是软件。咱们今天称为“认知unibet网址”的这门学科,其树立的标志性事情是1951年心思学家乔治·米勒(George Miller)Language and Communication(《言语与沟通》)一书的出书。米勒提出,咱们能够运用信息理论、核算学和言语学中的概念对心思国际进行充沛的研讨。

这类思想,在数学家冯·诺依曼 1958 年出书的《核算机与人脑》(The Computer and the Brain)这本小册子里展开到了极致。冯·诺依曼在书中断语,人类神经系统的功用是“外表数字式的”。虽然他供认自己对人脑在推理和回想上的功用不甚了了,但他仍是罗列出一条条其时的核算机和人脑的相似之处。

在核算机技术和脑unibet网址研讨进一步展开的推进下,充溢野心的、通过多学科了解人类智能的作业逐渐展开起来。它安身在人类是核算机式信息处理器的思想之上。现在,有数千名研讨者投身其间,花费的经费以数十亿美元计,发生出很多的或专门或归纳的论文和书本。雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)2013 年出书的 How to Create a Mind: The Secret of Human Thought Revealed(《怎么发明思想:揭开思想之谜》)便是一个代表。这本书估测了人脑的“算法”,并解说人脑怎么“处理数据”,乃至还评论了人脑从外表上看其结构与集成电路的相似性。

现在,“信息处理说”(information processing metaphor)现已主导了群众和学界对人类智能的认知。就像任何特定时期和下关于人类智能行为的评论都不能脱离相关的神灵相同,实践中任何的相关的评论都现已离不开这个学说。现在人们遍及认可它,而无人怀疑。

但信息处理说毕竟是一个比方,是咱们为了了解一个咱们并不真实了解的东西而叙说的故事。它和从前一切的比方相同,终有一天也会被咱们抛开——要么被另一个比方,要么终究被真实的常识替代。

就在一年多从前,我访问了一家国际上最负盛名的研讨所。我打听性地让那里的研讨人员不运用任何信息处理说的概念来解说人类智能行为,成果他们做不到。后来我又在邮件沟通中礼貌地提出这一问题,几个月里他们仍是没什么开展。他们认识到了这个问题,对这个应战也并非嗤之以鼻,但他们没有其他替代品。换句话说,信息处理说现已“根深柢固”,它的用语和观念过分强壮,让人难以逃避,因而阻碍了咱们考虑。

信息处理说的过错逻辑很简略就能说了解。它树立在一个过错的三段论上,由两个合理条件得到一个过错定论。合理条件 1:一切的核算机都能体现得智能。合理条件 2:一切核算机都是信息处理器。过错定论:一切具有智能体现的实体都是信息处理器。

浅显地说,由于核算机是信息处理器,所以人类也有必要是信息处理器:这样的观念真实很蠢。比及哪天信息处理说被终究扔掉,后世的前史学家想必也会像咱们现在看待水利说和机械说那样,觉得这个学说很荒唐吧。

已然信息处理说这么蠢,那它为什么还这么根深柢固?咱们为什么不能像打扫挡在路上的树枝那样扔掉这个学说,是什么阻碍着咱们?有什么办法能够让咱们铺开这根不靠谱的手杖,走向了解人类智能之路?咱们为长久以来依托这根手杖付出了什么价值?信息处理说毕竟是引导着几个范畴里很多的研讨者进行了几十年的写作和考虑,咱们的丢掉有多少呢?

这些年我进行过很屡次这样的讲堂试验:首要找一个学生上台,让他/她在黑板上“尽或许具体地”画出一美元纸币的姿态。画完之后,用一张白纸盖住,然后从钱包里拿出一张一美元纸币贴在黑板上,让他/她照着再画一张。完成后,揭开第一张图上的白纸,让全班评论两幅图的差异。

你或许没见过这样的试验,或是幻想不出成果怎么,所以我让学院里的一位实习生吉妮·西姆(Jinny Hyun)画了两张。这是她“凭回想”(留意“回想”被类比为核算机“内存”)画的图:

1 刀.jpg

而这是之后照着一美元什物画的图:

1刀真.jpg

这出乎吉妮预料,你大约也相同吧?但这便是典型成果。虽然吉妮早就见过不知多少回一美元纸币,但如咱们所见,比较照着什物画的图,没有什物时画的图可谓适当糟糕。

问题出在哪?咱们脑内的“内存寄存器”里莫非没有“存储”一美元纸币的“表明”吗?咱们不能就这么把它“检索”出来,在画图的时分做参照吗?

明显不能。哪怕再给神经unibet网址一千年,他们也不行能在大脑中找到存储一美元的表明的当地。原因很简略,他们找错当地了。

回想存储在独自的神经元内的观念可谓荒谬:回想怎么存储在细胞里,又存储在何处?

很多脑unibet网址研讨告知咱们,即便是最单调的回想使命也要动用大脑的多处区域,有时还会用到大片区域。假如涉及到激烈情感,则几百万神经元都会变得愈加活泼。在 2016 年一项对空难幸存者的研讨中,以多伦多大学神经心思学家布莱恩·莱文(Brian Levine)为首的研讨团队发现,回想空难景象会添加幸存者 “杏仁体,内侧颞叶,前、后正中线和视觉皮质“ 的神经活动。

有些unibet网址家提出的特定的回想会通过某种办法存储在独自的神经元内的观念可谓荒谬不经。假如真是这样,也只不过是让回想问题更难处理了:回想究竟是怎么存储在细胞中的?它又存储在细胞中的何处?

那么,吉妮在随便画那一美元纸币的时分脑中发作着什么?假如吉妮之前从未见过一美元纸币,那她画的图或许就和第二张彻底不同。从前见过一美元这个阅历改动了她。具体来说,她的大脑变得能够让她幻想一美元纸币的姿态,也便是至少在某种程度上能从头体会看到它时的景象。

这两张图的差异提示咱们,幻想(也便是看一个不在眼前的目标)的图画远没有真实看见时的调查准确。比起回想,咱们更拿手辨认,原因就在于此。咱们在回想(remember,来历于拉丁文 re(再一次)和 memorari(记取)的组合)某个事物的时分,是在测验从头体会其时的阅历;但在辨认某个事物时,只需求留意自己是否从前有过这种感知体会即可。

你或许还要辩驳我的解说。吉妮从前虽然见过一美元纸币,但她并没有故意去“记住”上面的细节。你或许会说,假如她有去回想,那她或许不需求照着画就能画出第二张的作用。但就算是这种状况,吉妮的脑中也无论怎么都不会“存储”有一美元纸币的图画。她仅仅为能够画得更准确做好了预备,就像钢琴家通过操练让自己的协奏曲演奏愈加娴熟,而无需用某种办法将曲谱吸收进脑子里。

通过这个简略的试验,咱们就能够开端结构解说人类智能行为的非比方性理论框架了。在这个理论中,人脑并不彻底是空的,但至少没有信息处理说的当地。

咱们在感触外界事物时,会由于不同的阅历而发作改动。其间有三类值得特别提出:(1)咱们调查身边发作的事物(其他人的行为、乐音、接纳的指令、册页上的文字、屏幕上的图画等);(2)咱们处在不重要和重要影响的两层影响下(前者如警笛声,后者如警车呈现);(3)咱们会因特定行为得到赏罚或奖励。

假如咱们依据阅历作出改动——背一首诗或唱一支歌;能够依照接纳的指令举动;对不重要影响的反响更相似于对重要影响的反响;防止做出会遭到赏罚的行为而更多地做能得到奖励的行为——咱们的日子就能更有功率。

为防止误导,我要声明:没有人真的知道咱们在学唱一支歌或记下一首诗后大脑阅历了怎样的改动。但不论是歌仍是诗都没有“存储”在大脑里,大脑仅仅按必定的办法作出了改动,让咱们能在必定状况下唱出这支歌或背诵这首诗。去扮演的时分,歌和诗都不是从脑内某处“读取”出来的东西,就像我在桌上敲手指也不是“读取”的动作。咱们便是唱出来背出来,没有读取的必要。

哥伦比亚大学的神经unibet网址家埃里克·坎德尔(Eric Kandel)由于辨认出海兔(海蛞蝓)在学习某项技术后神经元突触内呈现的某些化学改动而取得诺贝尔奖。几年前我曾问过他,咱们还要多久才干了解人类的回想功用,他马上回答说:“一百年。”我其时没想问他信息处理说是不是拖慢了神经unibet网址的研讨,但的确现已有一些神经unibet网址家开端考虑这个之前不行幻想的现实:比方不是有必要的。

现在有些认知unibet网址家则彻底排挤人脑像核算机那样运作的观念。其间以 Radical Embodied Cognitive Science(《急进具身认知unibet网址》, 2009年出书)的作者、辛辛那提大学的安东尼·凯姆罗(Anthony Chemer)特别杰出。现在干流观念认为,与核算机相似,咱们对的各种“精力表明”进行运算,通过这个进程了解国际。但凯姆罗等人提出了另一种解说智能行为的办法,即认为智能行为是生物和外界的直接互动。

信息处理说和现在一些人称之为人类机能“反表明”观念的学说之间存在巨大的差异。在反映这个差异的事例中,我特别喜爱的一个是:用两种不同理论解说棒球运动员怎么接到高飞球。关于这个问题,迈克尔·麦克佩斯(Michael McBeath,现在亚利桑那州立大学)和搭档在1995年的《unibet网址》(Science)杂志上宣布过美丽翔实的剖析。信息处理说要求运动员估量球被击飞时的各种初始条件,如击打力气、飞翔视点等等;然后树立一个内涵模型剖析球或许移动的途径;接着运用这个模型辅导和不断调整自己的动作,然后阻拦飞球。

假如咱们真如核算机相同作业,这样倒也不错。不过麦克佩斯他们给出了一个更简略的解说:运动员要想接到球,只需在移动中坚持球和本垒及四周环境间的视觉联系不变即可,用术语说便是沿“线性光学轨道(linear optical trajectory)”移动。看上去挺杂乱,实践却出奇简略,并且与运算、表明和算法彻底无关。

咱们永久都不必忧虑有人会在网络空间里发狂,不过咱们也永久不行能依托思想下载取得永生。

英国利兹贝克特大学的两名心思学教授安德鲁·威尔孙(Andrew Wilson)和萨布丽娜·格隆卡(Sabrina Golonka)下定决心,连同上面的棒球比如在内,收集了一些能够跳出信息处理论来进行简略合理评论的事例。他们近年一直在运营一个博客,宣布“用更有条理、更天然的办法研讨人类行为的unibet网址办法……和干流的认知神经unibet网址办法彻底不同”。但是,光有这些还远不成气候;干流认知unibet网址仍旧无条件地承受信息处理论,当世一些最有影响力的思想家也以它为条件,提出了许多关于人类未来的雄伟预言。

未来学家库兹韦尔、物理学家霍金和神经学家兰德尔·科恩(Randal Koene)等都作出过这样一个预言:由于人类认识比如核算机软件,所以咱们很快就能将人的思想载入核算机中。咱们在核算机的电路里能够取得超强的智力,并且很有或许取得永生。在 2014 年约翰尼·德普(Johnny Depp)主演的反乌托邦电影《超验骇客》(Transcendence)中,就有一个情节受此启示。其间有个相似库兹韦尔的unibet网址家,他的思想被人载入到因特网上,给人类带来了毁灭性的成果。

万幸的是,信息处理说没有半点依据,咱们永久都不必忧虑有人会在网络空间里发狂。不过呢,咱们也永久不行能依托思想下载取得永生。这不光是由于大脑里没有认识软件,其间还有更深的问题,就叫它“仅有性问题”吧。这个问题既鼓舞人心,又令人懊丧。

脑内没有“内存条”和外界影响的“表明”之类的东西;咱们对外界做出反响时,只需大脑能按某种合理的办法改动,让举动成果契合阅历即可。因而,没有理由认为两个人会对同一段阅历做出相同的改动。假如你我去听同一场贝多芬“第五交响曲”的音乐会,我脑内发作的改动就会和你脑内的改动彻底不同。且不论这些改动是什么,它们都树立在咱们各自共同的神经结构中,而这个结构则由咱们各自的过往阅历展开而来。

弗雷德里克·巴特莱特(FredericBartlett)爵士在 1932 年出书的 Remembering(回想)中叙说道,在复述一个以相同的办法听到的故事时,没有两个人的表达会彻底相同;并且他们的描绘会随时刻推移变得越发不同。其原因即如前文所述。他们并不是在脑中构成故事的“副本”,而是各自依据故事进行了某种程度的改动,使得之后再被问起这个故事时(比方在听巴特莱特读完故事的几天、几月乃至几年之后),能多多少少重现听故事时的景象——虽然不完美。(拜见之前第一张美元的比如。)

我认为这鼓舞人心,由于这说明咱们每个人都是真实共同的,不仅仅基因组成,更重要的是大脑随时刻的改动。但这也令人懊丧,由于神经学家的使命会变得超乎幻想,要让人望而生畏了。每个特定阅历引起的改动,在个人脑都有所差异,涉及到上千、上百万乃至整个大脑的神经元。

更费事的是,即便咱们有才干获取大脑悉数860亿神经元的瞬时状况,并把它们用核算机模仿出来,这个巨大的形式结构在脱离发生它的大脑之后也没有任何含义。这或许便是咱们评论人类功用时,信息处理说带来的最大误解。核算机能准确存储数据的副本,这些副本能够长时刻坚持不变,即便断电也不会丢掉;而大脑只要在咱们活着的时分才干坚持智能。咱们没有脑部开关,要么是大脑还在作业,要么便是咱们不复存在。此外,神经生物学家史蒂文·罗斯(Steven Rose)在 2005 年出书的 The Future of the Brain(脑的未来)中写道,除非咱们知道一个人的悉数日子阅历,或许还要包含他/她生长的社会布景,不然便是得到了他/她脑部的瞬时状况也没什么用。

让咱们来看看这个问题有多杂乱。即便是为了解大脑坚持智能的根本原理,要知道的也不仅仅一切 860 亿神经元和它们之间 100 万亿衔接的瞬时状况,以及这些衔接的强度和衔接点内 1000 多种蛋白质的状况,而是要知道大脑每时每刻的活动对系统全体的影响。再加上大脑还在某种程度上由于个人日子的共同性而愈加仅有,如此看来坎德尔的预言不免过于达观。神经学家肯尼斯·米勒(Kenneth Miller)最近在《纽约时报》上与人协作宣布文章认为,光是弄清楚根本的神经元衔接活动就需求“几百年”。

一起,人们为脑unibet网址研讨投入了很多资金,某些项目却树立在过错的观念和不行能实现的许诺上。神经unibet网址研讨犯错的最大事例是欧盟2013年通过的人类大脑工程(Human Brain Project),耗资13亿美元。此前《unibet网址美国人》杂志对此有专文报导。项目创立者亨利·马克拉姆(Henry Markram)魅力特殊,宣称能在 2023 年用超级核算机模仿人的整个大脑,并且这个模型能够为医治阿尔茨海默病和其它神经紊乱病症带来革命性的改动。欧盟官员被他说动,给这个项目供给的赞助实践上彻底没有约束。成果不到两年,这个项目变成“脑瘫工程(brain wreck)”,马克拉姆也就此下马。

咱们是有机体,不是核算机,别在这上面纠结了。咱们仍是回过头来了解本身吧,不要再被不需求的东西连累。信息处理说领跑了半个世纪,其间仍是发生了一些洞见。不过现在是时分为它按下删去键了。

本文作者:罗伯特·爱泼斯坦是美国行为研讨与技术研讨所( American Institute for Behavioral Research and Technology)心思学高档研讨员,《今天心思》杂志(Psychology Today)上一任主编。

翻译:杨晨

审校:谭坤


原文链接:

https://aeon.co/essays/your-brain-does-not-process-information-and-it-is-not-a-computer

冷娜 本文来历:《unibet网址美国人》中文版《举世unibet网址》 责任编辑:冷娜_NN5073
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