跳转至

07 记忆编码

本章主线 · AI导读

作者把记忆理解为依赖概念的编码,并引入内隐与外显、自主与意识的区分,说明“能说出来”和“能完成任务”可能不一致。

4 处重点与评注全书精读导览

记忆编码

有了前面的知识,你可以轻松回答上一章末提出的问题:把物质现象先归类到概念下,用这些概念间的关系间接地记忆物质世界发生了什么(如图7-1所示)。

07 记忆编码 · 原书插图 file27.jpg

图7-1

这种行为在大脑中非常普遍,不单单对物质现象适用,对任何层面的概念都可以做进一步编码,所以我们有必要专门为其创造一个概念。

由于这一过程涉及把信息从一种形式转换成另一种形式,属于编码这一概念,又因为其作用是给现象选择某种形式用于记忆,所以我们将其称为“记忆编码”。

选择容器

我们可以把物质现象比作水:我们没办法直接存储水(类比记忆),需要选择一种容器(类比概念)来存储。为水选择存储容器的行为就相当于记忆编码。

电影译名

记忆编码又可以类比为给外国电影选择中文译名。以电影 Inception 为例,它在国内大部分地区被译成《盗梦空间》,在香港地区被译成《潜行凶间》,在台湾地区则被译成《全面启动》。

物质现象就好像 Inception 这部电影,为了让中国观众认识和记忆它,需要把它放到中文概念下。这就类似于记忆编码。不同地区有不同译法,也反映了编码的方式并不唯一。注

图片编码

下面,我们把图 7-2 所示的图片作为物质现象,来看几个编码的例子。

07 记忆编码 · 原书插图 file28.jpg

图 7-2

没有编码:若直接把物质世界的层面作为对象层,也就是没有进行记忆编码,那即使记忆了该现象,也会因物质现象时刻不同,而无法用其指导未来的判别。

较具象的编码: 我们一般能想到的编码方式是, 先将该现象判别到 “两名” “拳击运动员” “正在比赛” 概念下。然后可以通过记忆这几个概念来间接记忆该现象, 还可以连同 “裁判” “观众” “围栏” 等细节一并保留。当然, 还可以更细, 把 “观众的数量” “运动员的长相” “裁判的年龄” 等细节一起加上, 以此类推。

☐ 较抽象的编码:也可以选择抽象程度较高的编码方式,将整个现象判别为“拳击赛”来编码,或者作为“竞技运动”来记忆。

◎ 视觉编码:前两种编码其实都可以归为认知层面的编码,但在认知层面的编码和物质世界的层面之间,还有一个视觉层面的编码,也就是你现在所“看”到的画面本身。这个画面就是人通过反光这一物理现象,以及眼睛(器官)和视觉系统的处理,所得到的抽象类别,就像一个不懂“拳手”“比赛”等高层概念的小宝宝所能看到的画面。你也可以想象,当狗、苍蝇、老鹰观察同一个物质现象时,所看到的画面和人看到的画面是不同的。这就是不同动物的视觉编码所导致的差异。

整个编码过程如图 7-3 所示。

07 记忆编码 · 原书插图 file29.jpg

图7-3

多层处理

通过上例你会发现,当物质现象进入大脑后,并不是通过单一转换就编码成宏观概念的,而是一种层层加工模式。

三个阶段

由于我们无法确定具体有多少层,只能将这些层大致划分成三个阶段:感觉(Sensation)阶段、感知(Perception)阶段和认知(Cognition)阶段。

这三个阶段的划分,类似于我们对少年、中年、老年的划分,只是一个粗略的分类,并没有严格定义界限。注

划分依据大致如下:

◎ 感觉阶段:涉及眼、耳、鼻、舌、身的器官层面。

◎ 感知阶段:涉及视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉的知觉层面。

◎ 认知阶段:涉及对所见所闻进一步加工的思维层面。

感知层面上的信息,也就是人们认为自己所接收到的“现实”。

表 7-1 概括了三个阶段的特点。

表 7-1 三个阶段的特点

加工阶段加工前加工后加工系统
感觉阶段物理感觉信号神经电信号眼睛、耳朵等器官
感知阶段神经电信号概念(低层)视觉、听觉等感知系统
认知阶段概念(低层)概念(高层)认知系统

下层依赖

每一个阶段的加工都依赖前一个阶段的加工结果,如果前面的阶段出了问题,后面的阶段就会跟着受影响。

器官问题

当眼睛出现问题时,会影响到感觉阶段,进而影响感知和认知阶段,相关现象如弱视、近视等。

感知问题

当视觉系统出现问题时,即使眼睛功能正常,感知阶段也会受到影响,相关现象包括失读症(文字辨识障碍)和面盲症(面部辨识障碍)等。

自主处理

经过这样层层处理的结果,有些是我们意识所能感知到的,有些则不是。这里需要引入两个新概念——“意识处理”和“自主处理”。

自主处理是指不能被意识直接控制和察觉的大脑处理过程,如紧张反应、颜色判别或快与人相撞时自主躲闪等。

颜色判别

现在,请快速判别图 7- 4 中 A 方块和 B 方块的颜色深浅。

07 记忆编码 · 原书插图 file30.jpg

图7-4

你的判别结果应该是:A方块比B方块的颜色更深。这也是很正常的结果。

接着,请你将图7-4中除A方块和B方块外的区域遮挡住,只观察这两个方块。

你会惊讶地发现,A、B 方块的颜色实际上是相同的。二者的 RGB 颜色值均为 (120,120,120)。若不相信,可以使用图像处理软件来检验。

这张图是麻省理工学院的 Edward H. Adelson 教授在 1995 年发表的视觉错觉图(棋盘阴影错觉)。它揭示了人脑对颜色的判别,会受到周围颜色和光影的共同影响,同时佐证了人脑看到的颜色不是客观物质现象,而是概念判别结果。

颜色判别是一瞬间的事,在这个过程中我们也不会意识到眼前的物理反光是如何被判别成不同颜色的。而且,即使你知道 A、B 方块的颜色是相同的,在观察整张图时,你也无法通过意识改变自己对颜色的判别结果。

该例子很好地展示了自主处理的特点。

潜意识

自主处理也常被称为“潜意识”或“下意识”。然而,“潜意识”这个词已经被“污染”了。该词原本是描述无须意识参与的处理过程的一个术语,却在很多地方被“污染”成了一种“能够操纵人的行为的、未被开发的神秘潜能”,“潜”字被曲解成了“潜能”。所以,浆果避开“潜意识”这个词,改用“自主”,去凸显无须意识干预的自主处理的属性。

意识处理

意识处理是指能被意识直接控制和察觉的大脑处理过程。如连加计算、计数、未来计划等。

连加计算

现在,请口算 \(17 + 106 - 24\) 。

你可能会先算 \(17 + 106 = 123\) ,暂时记住该结果,再算 \(123 - 24 = 99\) 。

在计算中,你能意识到每一步计算过程、中间结果和最终结果。你还可以靠意识改变处理方式。例如,先算 \(106 - 24 = 82\) ,再算 \(17 + 82 = 99\) 。

这就是一个意识处理的例子。

指挥乐手

我们可以用管弦乐队来做类比。

一支管弦乐队是由一个指挥和大量乐手共同组成的。

指挥虽然是乐队的“灵魂”,但他无法独自完成演奏,其职责主要在于统筹全局与调整细节,具体乐曲由乐手演奏。

乐手虽然听从指挥演奏,但如何具体实现指挥的要求,则由其凭借专业知识来进行自主处理,此过程不受指挥干预。

大脑的意识处理就如同乐队中的指挥,而自主处理则类似乐队里的乐手,二者相互配合,才使人脑能够应对各种信息处理任务。

两种编码

同样地,记忆编码也有意识处理和自主处理之分。这里分别将其命名为“意识编码”和“自主编码”。

自主编码是大脑自主完成的,不需要意识干预,即使不想编码也不行。

所以大家不必看到网络科普文章说“记忆需要编码”,就担心自己“(在意识上)没去编码,导致记不住”。

如图 7-5 所示,自主编码所涉及的大脑区域偏低层。越是低层的记忆编码,越倾向于自主处理;相反,越是高层的记忆编码,越倾向于意识处理。

07 记忆编码 · 原书插图 file31.jpg

图7-5

这点很好理解,因为越低层意味着越具象,需要保留的细节就越多,而负责整体调控的意识,无法同时对那么多的细节进行比较和处理,所以传递到意识层面的信息,都是去除了大量细节的、容易比较异同的高层抽象类别。

我们可以大致认为,感觉和感知阶段的记忆编码通常属于自主处理,而认知阶段的记忆编码则属于意识处理。

两种记忆

通常,人们所说的“记忆”都是指意识编码下的记忆,我们称其为“外显记忆”。

根据记忆编码的分类可知,大脑还可以有自主编码下的记忆。这就意味着,当一个物质现象从物质世界层面转换到认知抽象层面时,大脑会保存一些“中间”判别结果(抽象类别)。这些“中间”判别结果保存在大脑的相对低层的系统中,对意识而言是不可见的,我们称其为“内隐记忆”,如图7-6所示。

07 记忆编码 · 原书插图 file32.jpg

图 7- 6

需要指出的是,内隐记忆并不是经过某些“神秘开发”便能被意识提取的记忆,单纯就是不在意识层面上处理的记忆。

苹果内隐

下面拿大脑对被编码为苹果的物质现象(简称“真实苹果”)的处理,来说明什么是内隐记忆。

原始层面:真实苹果是未经任何大脑加工前的状态。此处无法形成有效记忆。

◎ 感觉阶段:真实苹果经过人眼的处理后,会变成神经电信号组合。

☐ 感知阶段:神经电信号组合经过感知系统的编码后,会变成苹果的画像。苹果的画像也是被人们误以为是真实苹果的东西。该阶段涉及很多层处理——感知系统先将神经电信号组合初步判别为可能代表着光强、角、棱、弧等信号的组合,再做层层判别,最后才有了苹果的画像。这些中间处理结果(光强、角等)有时也会被大脑所保存,但无法被意识所感知。这些就是内隐记忆。

☐ 认知阶段: 对大量不同的苹果的画像做进一步抽象, 便能得到红富士、国光、王林等概念, 还可以进一步抽象出苹果和非苹果的概念。这些就是外显记忆了。

三词辨析

在心理学中,常把对意识不可见的记忆编码叫作“心理表征”,把对意识可见的抽象类别叫作“概念”。二者本质上都是判别模型所划分出的抽象类别,只不过在能否被意识感知上有差异。

在本书中,表征有“内隐”和“外显”之分,所以不用“心理表征”这个名称。

同理,本书还会用到“内隐概念”和“外显概念”,都用来表达能否被意识感知。

不过,本书在使用“概念”“表征”“记忆”时,分别有不同的侧重。

◎ 使用 “概念” 时:在突出它有别于其他类别的属性。

◎ 使用 “表征” 时:在突出它是被用于替代其他现象的属性。

◎ 使用 “记忆” 时:在突出它是被保存以便日后重现的属性。

三词例句

下面用三个例句来展现三个词语的区别。

“概念”例句:“苹果的画像和真实苹果是两个不同的概念。”

“表征”例句:“在大脑中,苹果的画像是对真实苹果的一种表征。不同动物感知到的画像并不相同,因而表征也各有差异。”

“记忆”例句:“当我们回忆真实苹果时,脑中呈现的记忆是苹果的画像。”

状态关系

注意,模型不同于概念、表征、记忆。

模型是一种关系,而概念、表征、记忆则都是一种状态。注

判别模型对现象的归类结果是概念 / 表征 / 记忆。

水管

可以用流速和水管来类比概念、表征、记忆与模型的关系:

概念、表征、记忆就好比入管前或出管后的水流流速。

模型就好比水管,代表从一个流速到另一个流速的转换关系。

在其他领域,“记忆”和“模型”经常有随意混用的情况。在本书中,将严格按照上述区别来使用这两个词语。

编码前提

想用某个概念来对现象进行编码和记忆是有前提的,那就是先渐构出对应的判别模型。

换句话说,具有上层记忆的前提,是先有下层模型,如果没有,就只能停留在下层进行记忆。

孩子具象

小孩子的记忆更加具象,这不单纯是因为小孩子记忆力好的缘故,也是由于小孩子没有渐构成出高层模型,无法用更抽象的概念来编码现象,只能用具象概念来进行编码和记忆,因此就保留了更多的细节。

例如,《你想活出怎样的人生》这部宫崎骏的电影,很多大人观看时,都会抱怨“看不懂”。这里的“看不懂”其实指的是找不到某个高层概念对电影进行归类。但小孩子没这个困扰,他们会把电影内容编码成各种神奇的怪鸟、鹦鹉,以及它们之间都发生了什么,由于没有归类到某个高层概念,反而保留了大量细节。

渐构内隐

上层记忆的形成离不开下层模型的支持,同样地,下层模型又依赖更下层的记忆作为建模素材。

这就是为什么内隐记忆虽然无法被意识感知,但是仍然至关重要。

当大脑想要对现象产生新感知时,自主系统就需要对更下层内隐记忆进行类化,以得到新的内隐模型。

当大脑发现自己对现象的感知存在缺陷时,想要更新旧感知,也需要用更下层的内隐记忆来调整旧的内隐模型。

英语听力

例如,很多中国人初学英语音标 [th] 时,很容易听(感知)成 [s]。尽管他们在意识上知道 [th] 和 [s] 是不同的,也难以在单独听到 “thinking” 或 “sinking” 时

区分二者。

造成该现象的原因是:中文没有 [th] 的音素概念,所以当初学者听到 [th] 的物理声音时,都会被脑中既有的 [s] 判别模型自主编码成 [s] 的音素。

然而,经过长时间的区分练习,学习者会发现自己能够听出[th]和[s]的区别了,可每次练习后,感觉自己并没有记住什么,因此往往十分惊喜。

造成该现象的原因是:每次训练后,大脑实际上会保留一些内隐记忆,也就是从 [th] 的物理声音判别到 [s] 的音素概念的“中间”归类结果。这些“中间”归类结果会被大脑用来更新、调整旧的内隐模型,使其逐渐变成能区分 [th] 和 [s] 的内隐判别模型。此后,当再听到 [th] 的物理声音时,就会被脑中新的内隐模型判别成 [th] 的音素概念了,如图 7-7 所示。

07 记忆编码 · 原书插图 file33.jpg

图 7- 7

很多知识的学习,如外语的听音、发音、识字、写字/打字,都是在渐构内隐模型,但学习者往往误以为只要在意识层面懂了就是学会了注,于是当自己听懂[th]和[s]的发音讲解时,便不再练习了,跳过了对应内隐模型的渐构。

忆型转变

至此,你可能会想到一个问题:大脑对某个任务的执行,是否可以从意识处理

转变成自主处理?两种处理各有什么优劣?

主干提要

  1. 人脑需要将物质现象编码成某个概念进行记忆。
  2. 人脑的编码并非单一转换,而是多层加工。
  3. 人脑的多层加工可大致分为感觉、感知和认知三个阶段。
  4. 人脑下一层的加工依赖于上一层的结果。
  5. 根据能否被意识感知,人脑的加工处理可分为自主处理和意识处理。
  6. 编码可分为自主编码和意识编码。
  7. 记忆可分为内隐记忆和外显记忆。
  8. 运用某概念来编码的前提是已渐构此概念的判别模型。
  9. 内隐模型的渐构依赖于下层的内隐记忆。

概念提要

◎ 记忆编码:用对现象的归类来记忆原始现象的行为。

◎ 感觉:器官的加工阶段。

◎ 感知:在感觉基础上进一步加工的阶段。

◎ 认知:在感知基础上进一步加工的阶段。

◎ 自主处理:不能被意识和控制的大脑处理过程。

◎ 意识处理:能被意识和控制的大脑处理过程。

◎ 自主编码:不能被意识和控制的编码。

◎ 意识编码:能被意识和控制的编码。

◎ 内隐记忆:不能被意识和控制的记忆。

◎ 外显记忆:能被意识和控制的记忆。

◎ 内隐模型:不能被意识和控制的模型。

◎ 外显模型:能被意识和控制的模型。

◎ 概念 / 记忆 / 表征:用于区分现象 / 用于重现现象 / 用于代替现象。

◎ 模型 vs 概念 / 记忆 / 表征:关系 vs 状态。