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01 何以避害

本章主线 · AI导读

从生存中的预测需求出发,作者把认识问题设为“如何应对未见”。这一设问为下一章的类化及第三章的泛化目标提供动机。

3 处重点与评注全书精读导览

什么不能少

现在,请你思考第一个问题:对生命而言,最不可或缺的一项能力是什么?

想象一下, 如果你是女娲, 要让人类生生不息, 造人时, 哪种能力是必须赐予的?

预测能力

你可能会说“无敌战力”“永不饥饿”“百毒不侵”,或是干脆“长生不老”。

这些能力虽然强大,但最不可或缺的,其实是预测能力。

有了预测能力,人就能避开敌不过的猛兽,不食有毒之物,提前种植食物。

倘若没有预测能力,个体将寸步难行,还未来得及衰老,就可能因车祸、中暑或冻伤而亡。我们之所以不会被车辆撞到,是因为大脑预测出了向哪个方向移动能避开车辆;我们之所以能避免被冻伤,也是因为大脑预测出了穿什么衣服可以保持体温。

想象一下,我们要如何消灭一个能够完美预知未来的人?除非他自己想被消灭,否则我们对他的任何不利行为,都会被他提前知晓并规避。

因此,对生命而言,不可或缺的一项能力是预测。

时刻预测

之所以很多人没有第一时间想到预测能力,是因为它无时无刻不在运作,反而会像呼吸一样容易被人忽视。

预测能力时刻支撑着我们生存。我们的每一个决策——大到留学、就业、择偶、投资,小到走路、开灯、倒水、购物——都有预测能力在支撑。

翻页

哪怕是不经意的翻页动作,也是你基于大脑预测翻页后将会看到后续内容而采取的行动。你平时不会注意到这些预测,但如果翻页后看到的是一片空白,你就会立刻察觉到异样,因为这与你大脑的预测不符。

让路

还有一个现象更能说明大脑在时刻进行预测:当两个快要相撞的人为了避让对方时,常常同时移向同一侧,而且往往接着会同时移向另一侧,从而进入一个反复阻挡对方的怪圈。之所以出现这种情况,是因为双方的大脑始终在预测对方的走向,并据此下意识地做出反应。

如何塑造

成年人能够预测开水溅到身上会导致烫伤,而年幼的孩子却不能;医生能够预测心脏骤停的患者是否能够恢复,而普通人却无法做到……也就是说,人们对许多事物的预测能力并非先天具备。注

那么,预测能力究竟从何而来?我们又该如何塑造预测能力呢?

情况

一个办法是记忆曾经发生的情况,等遇到一模一样的情况时,通过回忆来预测会发生什么。

这里的“情况”是指某件事发生前的前兆和之后出现的后继,如图1-1所示。

01 何以避害 · 原书插图 file2.jpg

图 1- 1

现象对象

某情况的前兆和后继都被称为“现象”或“对象”。

触摸烫伤

例如,“小明触摸开水壶被烫伤了”是一个情况。其中,“小明触摸开水壶”是前兆,“被烫伤了”是后继。二者都是现象 / 对象。

经验

已经历的情况,或者说,已见情况,被我们称为“经验”。

这里的“已见”并不局限于视觉范畴,听过和尝过等都属于“已见”。

经验预测

我们将 “先记忆经验,当再遇到相同的前兆时,通过回忆对应的后继来进行预测” 这一方式称为 “经验预测”。

经验预测是预测能力的第一处来源。

处处未见

经验预测符合我们的直觉,然而在与自然直接交互的物质世界中,这种方式却行不通。

因为经验预测只能用于处理“已见现象该如何应对”。可当人类与自然直接交互时,处处都是未见现象。我们可以利用物理学得出这一结论:

  1. 物质世界中的一切都是由大量的微观粒子所组成的。仅一滴水中就含有大约 \(1.67 \times 10^{21}\) 个水分子(即使以每秒一亿个水分子的速度计数,也需要约53万年才能数完)。
  2. 所有微观粒子每时每刻都在进行着无规则运动,因此在不同时刻,物体的微观粒子排列状态只有极小的概率是相同的。
  3. 只要任意两个物体存在着一个微观粒子(排列状态)的差异,它们就是不同的状态(物理学称之为微观态)。

综上所述,在没有经过大脑处理的物质世界中,遇到完全相同现象的概率几乎为零。注

踏不进河

古希腊哲学家赫拉克利特曾说:人不能两次踏进同一条河流。

我们可以从物理学的角度重新诠释这句话:当一个人踏入河流时,脚下流水的微观粒子排列状态每时每刻都在变化。即使人站在那里不动,从概率上来看,再次遇到该河流具有相同微观粒子排列状态的情况,所需等待的时间可能远远超过人类的寿命,因此“人不能两次踏进同一条河流”。

物质世界

这里,我们将未经大脑加工的所有自然现象的集合称为“物质世界”。

经验失效

由于在物质世界中,我们每次遭遇的现象均为未见,即使我们记忆了上一刻的经验,也无法应用于未来。

非宏观

有人可能会认为,上面讨论的都是微观现象的特性,而我们在日常生活中看到的都是宏观现象,与之无关。

仅有微观

事实上,我们的大脑从未真正“听到”或“看到”宏观现象。大脑是一个密闭、无光的舱室,外界的信息无法直接抵达其中。你我所感知到的宏观现象,其实是大脑在接收并处理微观现象后,生成的一种预测结果。

看的过程

就拿“看”来说:

首先,物体的反光(现象)会通过瞳孔进入我们的眼睛,并经过屈光系统(包括角膜、晶状体等部分)折射后在视网膜上聚焦。

接着,视网膜上的一亿多个感光细胞会将物体的反光转换成神经电信号。

然后,这些神经电信号会被传递到大脑的视觉皮层,做进一步处理,才会得出关于宏观上意味着什么的预测结果。

也就是说,当大脑“看”世界时,真正接收到的就是微观现象。我们感知到的宏观现象,其实是大脑对微观现象意味着什么的一种猜测。注

之所以是猜测,是因为神经电信号的组合太多,大脑几乎见不到相同的组合。即使看同一个人的脸,基于不同光照(强光、弱光等)、不同角度(正脸、侧脸等),大脑接收到的神经电信号组合也都是从未见过的。

如何预测

既然经验预测无法发挥作用,而人类又繁衍至今,那么大脑究竟是如何应对物质世界中的未见的呢?

主干提要

  1. 生命的存活时刻离不开预测。
  2. 可以通过记忆经历过的情况,等遇到相同情况时,通过回忆来实现经验预测。
  3. 在物质世界中,几乎都是未见情况,导致经验预测无处发力。
  4. 宏观现象是大脑对处处不同的微观现象的预测结果。

概念提要

◎ 情况:一件事的前兆加后继。

◎ 现象 / 对象:前兆和后继的统称。

◎ 经验:已经历的情况。

◎ 经验预测:先记忆经验,当遇到相同前兆时,通过回忆后继来进行预测的方式。

◎ 物质世界:未经大脑处理的自然现象的集合。