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20140609读书-讨论奇妙的视觉-04

来源:扶风 发布时间:2014-8-30 12:58:56
北京-坤山:各位同修好,我们开始今天的讨论啊。上回讨论中我们介绍了二阶控制论建构主义的一个模型。在这个模型中,生物体的认知被建模成一个两维的反馈环路,用图形表达出来就像是一个面包圈。各位同修从这个面包圈中得出的哲理和体悟超出了我的预期。
二阶控制论认为我们所体验到的世界,是我们大脑创造出来的一个“虚拟现实”。这样的观点,虽然和楞严经上面佛说的“不知色身。外洎山河虚空大地。咸是妙明真心中物。”颇有相似之处,但是却和我们的直觉与常识大相径庭。
当然只是相似,其实还有不小的区别的。不过和佛经比起来,二阶控制论好像离我们更近一些,所以这个触动也更大一些。
李海榕:同意。
北京-坤山:从非常具体的实验结果,质疑我们直觉中的客观世界,这个的确是比较刺激的一件事情。
小西:如果说我们所见的世界是大脑创造出来的,那为什么我睡觉的时候,你还是能够看到这个世界呢?而且有60多亿的人都可以确认我们这个世界的真实性,这还没有算上历史上的人。
美国-扶风:他是怎么知道的?你看到六十多亿的人了吗?你看到“历史”上的人了吗?
北京-坤山:他应该是醒了之后问了别人,而且他也看到过别人睡觉。
小东:一个可能的原因是所有人的大脑结构是类似的,所以他们的大脑也能创建出来类似的世界。
小西:可是如果是那样,为什么我的世界中有你,你的世界中有我,而且我们两个还可以对话呢?这难道不意味着有一个承载我们的客观世界的存在吗?
浅浅:'我'所见的世间是自己主观创造的,睡觉的时候,别人看见的是别人主观创造的。
北京-坤山:嗯,浅浅的观点和小东上面的解释是类似的,不过小西对于这个解释并不满意。因为如果大家都是主观创造自己的宇宙,那为什么你的宇宙中有我,我的里面有你。而且还可以对话交流这些。看起来每个人都是对等的一样。
小东:嗯,这的确是比较难回答的一个问题。不过爱因斯坦说过“疑难的问题往往不能在问题发生的层面得到解决”。从爱因斯坦的例子看,他的确解决了很多疑难的问题。而这些问题的解决,往往都是一些问题所在层面的前提假设被推翻了,比如关于绝对时间的假设。
在这里,其实小东应该是可以回答这个问题的,不过他不太愿意回答这个问题。因为答案对于小西没有太大的帮助。他更希望小西自己能搞清楚是怎么回事儿。
小西:嗯,刚才那个问题的前提假设好像是:我和你是两个独立的没有关系的个体。不过这个假设应该没有什么问题吧,我们两个就是独立的。我吃饱饭了,难道你就不饿了?
小西的这个感觉也是很正常的,我们每个人都有的感觉。
小东:这个问题好像更难了。不过按照刚才的思路,你能想想这个问题有什么前提假设吗?
美国-扶风:今天坤山老师用情景剧的形式给我们上课呢。
北京-坤山:
小西:这个应该没有什么假设了吧。这个就是实际情况的描述了。
小东:那是谁看到这个“实际情况”,并进行描述的呢?
小东又试图引导小西看一下那个观察者。
小西:我啊。
小东:你这个“我”是由什么构成的呢?
小西:我就是这个身体,还有我的思想。你也有你的身体和你的思想。但是我和你是独立的,我们和这个世界也是独立的。早晚有一天,我和你都会死亡,但是世界还会在的。因为已经有过很多人死了,这个世界不是还在吗?俗话说的好:“地球缺了谁都转” 嘛。
小东:嗯,你很直爽。不过你能意识到刚才你说的这些都是你脑子中的想法吗?
在这里小西还是比较直接的,反倒比一些学了佛法的人简单一些。当然,小西也可以代表学了佛的人的潜意识中那些固执的想法。
小西:是我的想法,但是说的都是客观事实啊。难道你不承认“我吃饱饭和你饿不饿没有关系吗?”。就像“人都会死”,“地球是圆的”等等说法一样,都是不依赖于个人意志为转移的客观事实。
美国-扶风:不如大家也分出东西阵营,吵一架吧。
北京-坤山:
小东:不能和自己的思想脱离,其实是比视觉盲点还可怕的一个盲区。你现在就是把自己对于世界的理解,抓得牢牢的,认为这些理解就是客观现实的准确描述。这个应该就是佛说的“众生颠倒”吧。
小西:你才颠倒呢!我们是讲科学道理的,你怎么突然跑到玄学里面去了?
小东:好吧,其实从这里入禅是蛮好的一个机会。不过,既然你不愿意,我们就继续沿着科学讨论吧,南辕北辙早晚也能转回来。
我们先说 “人都会死”这个命题吧。这个命题其实依赖于什么是人的定义。刚才你说人就是身体和思想。那假如一个人突然得了健忘症或者痴呆症,他还是同一个人吗?他算是死了吗?
小西:应该是同一个人吧。好像不能算是死了,但是又和原来那个人有很大的不同。
小东:那假如一个人的身体坏了,把他的大脑移植到另外一个脑子坏了的人身上。这样移植后,是第一个人死了,还是第二个人死了?
小西: ,我好像在哪个科幻电影里面看到过这种情景似的?
小东:是你要讨论科学的嘛,科学就是要较真的。
小西:好吧。不过上面的情况,好像说哪个死了都有问题似的。也许可以说每个人都死了一半儿吧。第一个人身体死了,第二个人精神死了。
小东:那你会认为移植后的人是原来的第一个人还是原来的第二个人的延续呢?
小西:我有点儿头痛!我理解你的意思是说“什么是人“很难客观的定义是吗?
小东:是的,定义人的当然是人,所以是一个主观的概念。就像模糊数学中关于“秃子”的定义一样:一个不秃的人,当他的头发一根一根掉下来的时候,掉到什么时候,他会变成一个秃子?这中间没法定义严格的客观界线,秃子的定义只能是以一种大家公认的概率形式,模糊的存在着。换句话说离开观察者,客观世界是无从谈起的。
小西:嗯,这个可以理解。但是这么多观察者都确认的现象,应该是可以认为有客观真实性的吧?比如一根头发都没有的人,肯定是秃子嘛。
小东:你还是没有能够意识到你的每个用词,每个结论,其实都是你的大脑产生的一个想法。这些想法都是基于你的感官的观察,以及你积累的知识对于这些感受的分析和解释的。你现在把这些分析和解释都当成了事实。这些感受和知识有些是你后天学习来的,有些是遗传给你的。而遗传也可以看成是物种的一种学习机制。而想法和现实之间其实还有不小的距离。
小西:那你难道不承认地球是圆的吗?
小东:我承认从人的肉眼看起来地球是圆的。换句话说,地球是圆的这个事情是人和地球一起定义的。如果换一种生物看,地球可能就不是圆的。
小西:那只是不同生物的感知能力不同罢了,怎么会影响到地球是圆的这个客观事实呢?
小东:佛陀曾经说过:三界唯心,万法唯识。这个世界的现象都是真心中的所现。不同的众生,根据他们的业力(感知能力)在一个本体中看到不同的现象。对一个众生看起来是水的东西,对另一个众生看起来可能就是脓血。
小西:不是说讲科学的嘛!
小东:科学家们其实也已经接近这样的视角了。爱因斯坦的狭义相对论已经打破了绝对时间(即客观时间)的概念:时间是与观察者密不可分的一种感觉。广义相对论又打破了直线空间的概念:空间在物质边界会产生扭曲和变形,这种变形是万有引力的来源。如果空间在地球附近都已经变形了,那地球是圆的又怎么定义呢?换句话说地球是圆的是在我们这个三维空间中定义的一个几何形状,和我们大多数人类的感官能力是密不可分的。
小西:我没研究过相对论,这个太高深了,听不懂。
小西的这种态度其实是最要命的。觉得自己很科学,可是又不愿意去深入科学。其实任何一个东西深入了,都会把人带回到本源里面。
小东:其实一点儿都不高深,只是和我们的直觉和潜意识中的假设相矛盾,所以我们感觉很难懂。如果我们能突破这些假设,那么也许我们自己都可以写出相对论来。
小西:吹牛吧,反正不上税!
小东:你觉得爱因斯坦很牛,是吗?如果你觉得自己和这个世界是分离的,其中还生活着60多亿和你一样的人,那么成为爱因斯坦就是很牛的一件事情。但是爱因斯坦自己并不这么觉得,他说:“时间,空间和物质是人类认知的错觉”,又说:“他是个很平凡的人,不像人们想象的那样是个大牛。”
小西:这一会儿天上,一会儿地下 ,我都忘记我们在讨论什么了。
小东:我们在讨论视觉的本质,到底是我们看见了一个客观世界,还是我们创造了一个虚拟现实?
小西:嗯,你转得我现在也不太确定了。
小东:不确定就好,这才是科学的探索态度。
小西:那下一步呢?
小东:不如我们先深入一下神经网络,看看人类思维的机制怎么样?
小西:可是我们的视觉问题还没有解决啊。
小东:嗯,可以先放一下。其实所有的问题都是相互关联的,沿着问题的根源的方向去挖掘和反思,才可能从根本上解决问题。而目前看起来问题的根源在于一些来源于我们直觉和知识体系中的错误概念。或者说得更准确一些,我们的问题来源于对于思维的完全认同,对于认知盲点的不知不觉。这时候看看思维到底是怎么回事儿,可能会有所帮助。
小东和小西的让人头疼的讨论告一段落,我们一起来看一看思维是怎么回事儿。这也是个重入的工作:用思维研究思维。不过我们先放一放重入可能会导致的悖论,看看到目前为止的科学研究进展。
最早研究思维的应该是哲学家和语言学家,其成果就是各种各样的逻辑学。与自然语言不同,逻辑被定义为有精确语法和语义的语言。目前发明的逻辑学有和自然语言比较接近的一阶逻辑,也有计算机常用的布尔逻辑,以及被人们熟知的命题逻辑。我们简单回顾一下命题逻辑,作为一个逻辑学的代表。
命题逻辑是以命题为最小单元的逻辑学,即不对命题进行进一步的切分刨析。命题是非真必假的陈述句。从命题的定义就可以看出命题逻辑是二元逻辑。这其实也是思维的一大特征,非对即错。
哈尔滨-瑛紫:艰、坏、好。
北京-坤山:命题的一些例子,如 -北京大学坐落在北京。-今天是国庆。但是下面这些句子不是命题:-你早上吃饭了吗?-期末论文大家要抓紧了。-这句话是错的。这几个不是命题,因为它们都不满足命题的定义。
命题的真假和时间与环境有关系,例如“明年是2008年”。不过命题逻辑不太关心具体命题的真假,而是关心一旦确定了命题的真假后它们之间的推理规则。具体的推理规则,我们就不深入了,感兴趣的同学可以随便找一下相关的资料。逻辑是数学的基础,而数学是自然科学的基础。所以逻辑也可以说是科学的基础。
人类逻辑的研究应该说是硕果丰富的,目前的计算机架构就是建立在逻辑学的接触上的。我们用的电脑,手机这些计算机都是建立在逻辑研究成果上的。这些计算机都可以进行逻辑推理。这也是图灵,冯诺依曼这些计算机先驱的主要贡献,就是把人类的逻辑思维形式化了,这样就可以用电子器件去实现这些形式化的逻辑。
所谓形式化,说通俗一点儿就是规则化了。不过在人工智能领域,一直存在着两种声音。即所谓的符号主义和联结主义,逻辑属于符号主义。但是如果我们深入到大脑的神经网络的结构中,却找不到与语言和逻辑中的概念直接对应的神经元。同时也找不到和逻辑推理直接对应的机制和结构。即在神经网络中找不到这些符号的直接对应。这些单独的符号只存在于人类创造的语言中,而不(直接)存在于大脑之中。这些符号和我们视觉中的影像本质上是很类似的。
这就有点儿像是我们在视觉研究中,一直找不到这些影像是怎么形成的一样。科学家们看到的只是大量的复杂连接的神经元网络。并没有哪个神经元是表示“北京”的,也没有哪个神经元网络是负责推理的。下图是一个神经元细胞的示意图。
060901.jpg
每个神经元基本上可以分成三个部分:第一个部分是类似于树枝状结构的树突,负责接收外界来的电信号,一般都是来自其他的神经元细胞。第二个部分是细胞体,当细胞体电压达到一定水平后,会导致细胞体的放电。这个放电的脉冲会沿着第三个部分的轴突传出去。
人类的大脑由大约100亿个神经元组成。其中只有一小部分和外界有接触,比如视网膜上的视觉细胞。大部分细胞都在大脑内部。换句话说大部分细胞都”看“不见外面的世界,它们只能看见别的神经元传来的电信号。轴突的神经末梢与其他的神经元的树突连接的地方叫做“突触”。突触是神经元之间信号传输效率的控制点。
神经网络中著名的海伯法则指出:如果一个神经元总是参与激活另外一个神经元那么它们之间的信号传输的有效性增强(即突触的传输效率得到增强)。
神经网络的研究结果发现,这个简单的海伯法则,组合上密切循环连接的大量神经元就可以产生类似于人类的视觉,听觉,思考等异常复杂的认知功能。这个细节我们都略过了,因为这里需要用到比较多的数学。
虽然每个神经元干的事情只是接受信号,累计电量,发射脉冲,而神经元之间的连接只是“用进废退”的改变传输效率,看不出任何的智能功能来,但是整个网络却可以完成识别,分类,记忆,推理等复杂的认知功能。也就是说目前的科学家已经知道识别,分类,记忆,推理这些功能在神经元网络中是怎么实现的了。
在控制论中,这种微观层面上的简单法则,导致宏观层面的复杂功能的现象被称作涌现。控制论的系统观提醒我们:除非从整体的层面上去看整个网络所处的状态,否则只是不断细分,不断细分的去挖掘细节的属性,永远也找不到我们关心的认知的功能在哪里。
也就是说我们脑海中类似于“北京”这个概念,是大量神经元参与产生的神经网络整体层面上的一个模式。
山西-阳光之旅:用进废退是啥意思?坤山老师。
北京-坤山:这个是达尔文进化论之前,人们对于生物进化的解释。某个功能,你越用它越进化,不用它就退化了。
而从北京联想到天安门,故宫,则是这个模式又导致了大脑进入了其他的模式。而这些模式之间的相互转换,本身也是以模式的形式存在的。
从控制论的角度看,所有的感觉,语言,思维和逻辑都可以被看成是大脑神经网络的一种宏观涌现现象。
Longlao:工程控制论和你说的控制论是同一种东西吗?
北京-坤山:本源上是一样的,但是工程控制论是一个比较窄的应用领域,控制论是一个抽象的系统论,可以被用在很多其他方面,建议你先看看我们前面讨论的内容,其中都有提到。
从控制论的角度看,所有的感觉,语言,思维和逻辑都可以被看成是大脑神经网络的一种宏观涌现现象。而且同样的一个外界的输入下,可能会导致内部不同的(涌现)模式产生,这个和神经网络的现有的连接情况以及当下的激活状态有关系。
我们看一个例子:
http://tieba.baidu.com/photo/p?kw=%C9%F1%C6%E6%CD%BC%C6%AC&flux=1&tid=1792780707&pic_id=b051f8198618367a798521442e738bd4b31ce51f&pn=1&fp=2&see_lz=1
大家打开浏览器看看。链接都打开了吗?中间的图其实可以被看成两种旋转方向。
但是一旦我们的大脑认定了一个方向(进入了一个模式),很难再切换到另外一个方向(另一个模式)上去了。左右的两个图就是帮助我们的大脑切换模式的。单独看中间那个图也可以改变旋转方向。你可以先看一下左图,或者右图,然后再看中间的图,看看先入为主的一些大脑状态是如何影响你对同一副图片的解读的。
如果你想不通过两边的辅助图形,从一个方向切换到另外一个方向,则需要把眼睛眯起来,先把图看虚,最好忘记刚才的旋转方向,然后再看实,这样有可能可以切换到另外一个模式去。
山西-阳光之旅:很费劲的。
豆子:摁住上面,光看两个脚也能随意转换。
Longlao:是的。
北京-坤山:大家试一下这个图:http://tieba.baidu.com/p/1562745515
按住上面也是类似于眼睛看虚的方法,就是先要大脑从从一个模式中退出来。否则,大脑就像被锁定了一样,很难切换到别的模式上去。
哈尔滨-瑛紫:这个图,还真的切换不了呢。
北京-坤山:用控制论专业术语说,大脑进入了一个吸引子后,很难跳出来,进入别的吸引子。我上面用的”模式“一词,其实和吸引子很类似。吸引子就是一些比较稳定的模式。或者说系统状态。这些控制论的基本概念,在下一次讨论中,我们会给一个比较系统的介绍。
上次我们看到的盲点的填补功能,幻听现象,动态的盲点现象,以及猫在学习前后的听觉系统的变化都可以解释为大脑在一定的外界输入下,进入了不同的模式,从而产生了不同的体验。
山西-阳光之旅:可以转换好难啊。
北京-坤山:是的,如果你盯着看,很难切换到另外一个方向上去。
山西-阳光之旅:我是用对眼的方式切换的。
北京-坤山:其实我们有时候争论起来,也是类似的情况。一个人看见是左转,另一个人看见是右转。越辩论,盯的越紧,越固执。这时候,“看虚一点儿,按住一会儿,对下眼儿”,都可能能有所帮助。
豆子:睁着眼睛也能换,要禅定功夫。
北京-坤山:是的。上次我们看到的盲点的填补功能,幻听现象,动态的盲点现象,以及猫在学习前后的听觉系统的变化都可以解释为大脑在一定的外界输入下,进入了不同的模式,从而产生了不同的体验。
豆子:训练大脑随意出入自己的模式。
北京-坤山:《高效人士的七种习惯》一书里面有一个良好沟通的习惯,就是不加评判的倾听。
浅浅:嗯,跳出来。
北京-坤山:和大脑这种工作原理也是相关的。
浅浅:倾听。
北京-坤山:清净了就从吸引子里面出来了。吸引子一方面让我们固执,另一方面还会耗费大量的能量。当然没有吸引子估计也不行,就是别掉进去不能自拔就好。
豆子:就成木头了。
北京-坤山:大脑的特点就是:体验(内部状态)和外界输入之间并没有直接的映射关系,这也是科学上所谓的非线性复杂系统的一个主要特征。
另外一个值得反思的现象就是,我们的大脑很难同时处于多个模式之中,一般都是被锁定在一个模式中,最好的情况也只是能够在多个模式之间比较自由的切换。如上面的舞女图,当我们看见左转的时候,就看不见右转。反之亦然。
豆子:是的。
北京-坤山:包括禅宗的”一落言诠,皆无实义”。和这个也有一定的关系。语言,理解这些都是大脑的吸引子状态,用来描述宇宙本体肯定只能是个指月之指。
当我们不去反观神经网络的工作机制,天真的把我们脑海中的各种概念和推理当成是事实的时候,很像是我们开始讨论的“眼见为实”的幼稚唯物主义的行为。这也是小西经常处于的状态,就是不能区分想法和现实的区别。或者说得更准确一些,就是不能觉察到自己的想法。
即使是上面控制论关于大脑工作原理的各种具有洞见的解释,其实也没有跳出大脑的思想范畴,所以也只能作为一个破除原有误区的工具,而不是千真万确的真理来对待。有时候,大脑的一个吸引子被破除后,它马上会掉入另外一个吸引子。我们的直观感觉就是想法停不下来,在各种不同的结论中旋转。
豆子:嗯,不向外找了,就找自己了。
山西-阳光之旅:无论是水坑还是火坑都是自己要过的坑。
豆子:都是病,得治。
北京-坤山:这种人看见禅宗和佛教的东西要不觉得不符合逻辑,要不就会认为是一种自指逻辑学。
豆子:对。
北京-坤山:当自己也能乱转的时候,就以为自己悟了禅道了。
山西-阳光之旅:这也正常可以理解。
北京-坤山:呵呵,这话说重了,当成笑话听吧。
豆子:骗谁也骗不了自己,依然烦恼得很。
北京-坤山:
小西:你又把我转晕了。不用我们的眼睛和思想,我们连生活都过不了啊,为什么要和它们过不去呢?
小东:没有人说要抛弃我们的眼睛和思想,只是不要完全相信它们。你这中非此即彼的思维方式倒是应该好好反思一下的。这是你经常转晕的根源。
小西:那你到底是什么意思呢?我们讨论了这么久,结论是什么呢?
习惯于处于吸引子状态的大脑,一般是接受不了没有结论的状态的。总是要有个说法,有个方法,有个境界,有个目标,才行。
小东:我们讨论这么久就是希望你能看到结论本身并不是那么重要的。
小西:我现在感觉越来越迷惑了,也越来越郁闷了。
小东:嗯,这是个好现象。也许你可以参考一下刚才转换舞女旋转方向的方法,把“眼睛”眯起来,把世界“看虚”一点儿?
有时候,迷惑,郁闷,恐惧,都是接近吸引子边缘的表现,很多东西不确定了。所以有个说法是:学佛是大丈夫事,也不是没有道理的。最后的突破的确要有点儿豁出去的精神。
小西:你是说让我去参禅打坐吗?可是还有这么多疑问没有解决呢,我不觉得坐在那什么都不想,能让我搞明白这些道理。
豆子:女人不能成佛。
北京-坤山:女人也可以是大丈夫啊。这个指的是精神,不是身体。
小东:其实这些问题都不是真正的问题的。我可以给你一个真正的问题:“我是谁?”。
小西:这个问题我上大学的时候就想过了,想不出个所以然来。反正我的直觉里面我是实实在在存在的。我们还是继续研究科学问题吧,科学比较实在,有理路可循,不像玄学那样让人摸不着头脑。
小东:那我们下次深入一下控制论的一些基本概念吧。尤其是吸引子这个基本上可以解释所有现象的概念。
能够解释所有现象的概念,当然要小心一点儿。好的,今天的内容就这么多吧。


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