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科學家經典預言

生活 更新时间:2024-07-26 07:20:47

科學家經典預言(人類智能上)1

人類智能的要素、運作、内涵、意義與源頭是什麼?

本文,将在演化脈絡的視角之下,信息與結構的視角之上,結合神經科學心理學上的概念和模型,由淺入深、層層遞進、深入淺出地剖析解讀,有關人類智能的方方面面(如注意力、記憶力、抽象力、創造力、可塑性、直覺、概率、模型等),包括其下層與上層、交織與交錯的深刻關聯

從尺度角度來說,本文的探讨屬于“宏觀黑盒”,并未涉及任何神經運作腦區功能的細節,僅在最基本的“神經模型”之上,進行更高層級的論述,顯然這把更多不确定的細節,都封裝在了某個層級之下,所以令本文的觀點和結論,更具有通用性适應性

而本文所運用的“解析算法”,其核心動作就是:在思考的過程中,強力思考思考的思考,于是就在這種自指調用的循環中,盡量深入遞歸的層級,在陷入泥潭“腦棧溢出”之前,帶着各種有趣的信息,心流地回歸現實。

那麼對于“黑盒”,塔勒布在《随機生存的智慧》中,說道:

“他們——生下來被放在盒子裡,回到家住在盒子裡,學習時勾選一個個的盒子,乘着盒子去上班,工作時坐在盒子裡,開着盒子去超市買裝在盒子裡的食物,乘着盒子去健身房,死後被放在盒子裡。這些都是符合歐幾裡得定義的、四四方方的、表面平滑的盒子。”

赫拉利則在《今日簡史》中,說道:

“人類害怕被困在盒子裡,但沒意識到自己早就被困在一個盒子裡了——這個盒子就是人類的大腦。”

而在電影《困在時間裡的父親》中,阿茲海默症淋漓盡緻地展現了,我們被困在“黑盒”之中,逐漸失去一切的窘迫與恐懼。

是的,黑盒之中,就是有關人類至關重要的一切,而黑盒中的智能,就是人類賴以生存的一切。

相信本文的信息量洞見密度,将會讓我們從不同的視角,重新了解認識這個我們自身頂上熟悉又陌生的——“黑盒智能”,而越是了解這個“黑盒”,我們就越是能夠發掘運用其中的“智能”

接下來,就讓我們開始這趟“黑盒之旅”吧。

人類智能(中):結構、信息、學習、算法、想法與一切

人類智能(下):智能的源頭、語言的作用、虛拟的現實

主題目錄如下:

  • 人類智能
  • 四種推理
  • 邏輯與因果
  • 大腦的預測
  • 在預測之外
人類智能

智能,是人類最強大的神力,是讓人類從自然界與動物界,脫穎而出的利劍與铠甲,是人類文明的基石,是塑造當今世界的底層力量。

人類能夠像神一樣統治地球,這份統治力正是來自我們的“智能神力”

好消息是,幾乎每個人都天生擁有智能,這是我們的祖先在幾十萬年前,抽中了智能的“演化”,并遺傳給我們的“基因财富”

那麼這個“人類智能”到底是什麼,又是如何發揮作用的呢?

從淺層簡單的角度來看,人類智能——就是人類的思考能力,而思考可以産生思維,思維可以産生思想,這三者的遞進關系,如下:

  • 思考——基于信息的推理過程(動詞),如思考問題、思考一下——在想。
  • 思維——基于模式的思考方法(名詞),如邏輯思維、理性思維——怎麼想。
  • 思想——基于思維的認知結果(名詞),如成熟思想、深刻思想——想出什麼。

可見,思維的作用,就是承上(思考)啟下(思想),而打包一些思考方法成為一個系統,就可以稱之為“工具”,如哲學思維、數學思維、科學思維等等,都是一種“思維工具”

那麼,當審視思考本身的行為與過程的時候,我們就會發現,思考主要就是在做一件事情,那就是——推理(Reasoning)。

而從推理角度看,人類智能可主要可以進行,四種推理:

  • 第一,演繹推理,又稱邏輯推理,由一般到特殊
  • 第二,歸納推理,由特殊到一般
  • 第三,類比推理,由特殊到特殊。
  • 第四,溯因推理,又稱反繹推理(或反向演繹),由特殊到解釋。

其中,類比與溯因的區别在于:

  • 類比——是形式不同,但邏輯相同的連接。
  • 溯因——是根據現象,尋找最可能的解釋。

而在推理背後的支撐之物——就是邏輯,即:所有的推理都要符合邏輯,否則推理過程就不成立。于是,思考就是符合邏輯的推理,思維就是符合邏輯的方法,思想就是符合邏輯的邏輯。

可見,思考需要邏輯,思維内嵌邏輯,思想就是邏輯,所以抽象來看——人類智能就是由“舊邏輯”推理出“新邏輯”的能力。

四種推理

第一,演繹推理,從一般到特殊。

例如,已知有一袋綠豆,請問取出一顆是什麼顔色?——演繹推理可得,綠色。

演繹,能夠讓我們對未知事物,做出準确的判斷,即:隻要前提結論正确,推理過程符合邏輯,推理結論就一定正确——這是人腦主動使用最多的推理方法。

符合邏輯的意思是,結論與結論之間,不能違反邏輯規律,即滿足:

  • 同一律,保證描述的是同一個事物。
  • 矛盾律,不能同真,必有一假,可以同假,即不能同時成立。
  • 排中律,不能同假,必有一真,可以同真,即至少一個成立。
  • 無矛盾,不能同真,不能同假,必有真假,即必須一真一假。

那麼,“第一原理思維”與“終局思維”,就可以看成是從上到下、從後往前地運用演繹推理——但能夠想到這兩種思維,并在實際中運用,則需要一些溯因推理

第二,歸納推理,從特殊到一般。

例如,已知有一袋豆子,每次取出一個都是綠豆,請問這一袋是什麼豆子?——歸納推理可得,綠豆。

歸納,能夠讓我們提取事物,内在統一的抽象信息,但這個結論未必正确——就像上面那袋豆子,取出1000個都是綠色,并不能保證剩下的豆子都是綠色。

既然不準确,那都用演繹推理就是了,為什麼還要用歸納推理呢?

原因就在于,歸納可以為演繹提供前提。

顯然,真實世界的推理,常常已知前提不足,這時就可以利用歸納推理,得出一個前提,再以此前提進行演繹推理——隻是此時,其結論也就是不準确的了,但總比沒有結論好。

可見,歸納其實是一種經驗推理,經驗無法保證邏輯絕對正确,是歸納不準确的底層原因——這是人腦被動使用最多的推理。

換言之,人腦常常會無意識地運用經驗歸納(如局部代替整體、個體代替群體,個例代替所有),作為演繹的前提,進行不準确的推理。

但需要指出的是,數學歸納法——是先證明第一張牌會倒,再證明任意一張牌倒了其後繼也會倒,那麼整個“多米諾骨牌”(無論有多少牌)就都會倒——所以數學歸納法可以保證,無限種情況下,其結論都成立,沒有例外——因此它的本質其實是,絕對準确的演繹推理

第三,類比推理,從特殊到特殊。

例如,細胞運作就像工廠生産,血管分布就像道路規劃,基因表達就像公司管理,神經網絡就像光纖網絡,生物生長就像公司發展。

類比,可以理解為,抽象的外推,即:有抽象才有類比,抽象接近本質,本質通用(即底層邏輯相同)可以外推。

顯然,類比的目的,不是提供準确的結論,而是提供視角、概念與啟發——這是人腦自動使用的推理方法,常常自動觸發,但它的效用取決于,人腦已有的抽象信息。

事實上,通才的“學習遷移”,即是類比思維的大量使用,顯然抽象信息不足,是無法“有效遷移”的。

值得一提的是,在中文語境下,“比如”“例如”都可以引導類比,大部分時候可以通用,但有一種情況“例如”更适合,即:從多個相似事物中給出典型——超級英雄都具有犧牲精神,例如鋼鐵俠——此時側重舉例,而不是類比。

第四,溯因推理,從特殊到解釋。

例如,光為什麼無法靜止,因為光速沒有參考系;單電子為什麼能雙縫幹涉,因為它同時穿過了雙縫;薛貓開箱為什麼沒有生死疊加,因為世界分裂出了兩個平行宇宙。

溯因,可以理解為,閃念與洞見,即:大腦遙遠區域的長連接,以及潛意識的計算,即直覺。

需要強調的是,顱内“長連接”可以穿越不同功能的腦區——這不僅是“遙遠”信息的連接,也是各種腦功能的連接。

可見,溯因的結論,有時是驚為天人的創新,有時則是“異種”——這是人腦不常使用的推理方法,常常是随機觸發,但其效用往往也是随機的。

曆史上,很多偉大的發明創造,其實都是溯因推理,瞬間激發“頓悟時刻”的結果——這也被稱為“尤裡卡時刻”(Eureka)或“啊哈時刻”(Aha Moment)。

而類比來說,風險投資就是在構建“長連接”,即把“相隔很遠”的資本與創新連接起來,創造具有“洞見”的産品——所以風投的思維模式,常常具有溯因推理

那麼值得指出的是,關于創意、創新、創造,有如下不同:

  • 創意,是一種可見的不同——有新穎感,比較表面,帶來趣味,不解決問題。
  • 創新,是一種深度的不同——有驚奇感,比較本質,帶來變革,可解決問題。
  • 創造,是一種創新的實踐——有成就感,比較複雜,帶來産品,能滿足需求。

另外,著名的偵探福爾摩斯,有句名言:“當排除掉所有的不可能之後,無論剩下的是什麼,不論有多麼不可能,它都一定是真相。”

這像是一種“演繹版”的溯因推理,因為“排除掉所有的不可能”,很有演繹的“步驟感”,而有些“不可能的可能”,無法判斷是不是可以排除——但“溯因”可以直接定位到它們。

事實上,純粹的溯因推理,都會存在“跳步”,即沒有明确的推理步驟,其過程的“可解釋性”都是事後的解讀,而這種“不可解釋性”是來自于,大腦黑盒的“直覺計算”。

最後,推理的本質與意義。

綜上可見,推理的本質,就是根據已知确定未知,即:

  • 推理過程——是在邏輯約束下,進行模式的識别與匹配,即定性。
  • 推理操作——是在邏輯約束下,進行信息的抽象與連接,即計算。
  • 邏輯約束——是在已知前提下,需要關系符合邏輯規律,即合理。

其中,演繹與歸納——是基于精确邏輯的,類比與溯因——則是基于概率統計的。

從某種角度說,閃念、直覺、靈感、頓悟所帶來的洞見,就是運用類比與溯因的推理結果,其過程看似沒有邏輯,實則背後是大腦“遙遠連接”所激發的,信息的“自由”排列組合,其可能蘊含着深刻本質的邏輯

換言之,類比的邏輯——需要抽象到某個層次才能看見,而溯因的邏輯——需要抽象到更深層次才能看見。

當然,相比演繹,歸納、類比、溯因的準确率是漸次遞減的,而如果前提是準确的,演繹就是準确的,所以演繹就成了邏輯的代名詞,演繹推理通常就指代“邏輯推理”

那麼推理的意義,就在于——捕獲因果,預測未來。

顯然,掌握了因果關系,就可以預測未來,而預測未來是為了趨利避害,趨利避害是為了生存,生存壓力演化出了預測未來的能力,即:因果推理

而從因果推理來看,“在意料之外,又在情理之中”——就是沒有推理出結果,但可以理解推理過程。

至于,推理如何捕獲因果,其關鍵就在于,邏輯連接了推理與因果,即:推理通過邏輯捕獲了因果。

邏輯與因果

為什麼按照邏輯,應該是這樣的?為什麼你的邏輯是對的,我的邏輯就是錯的?為什麼這樣符合邏輯,那樣就不合邏輯?

原因就在于,邏輯是事物所固有的關系,更準确地說,邏輯是某個角度下客觀結構所呈現的客觀關系

簡而言之,事物的關系,是一種客觀存在,可以被抽象成邏輯。

因此,正确的邏輯——就是可以客觀存在的結構關系錯誤的邏輯——就是無法客觀存在的結構關系

例如,應用正确的邏輯,在現實中就可以得到“可見”的結果(即預測成功),應用錯誤的邏輯,在現實中就無法得到“可見”的結果(即預測失敗)。

例如,邏輯正确,關系存在,對應的信息就正确,而正确的信息可以消除不确定性,錯誤的則不行,因為錯誤的邏輯,對應不存在的關系,“不存在”無法确定客觀運作。

可見,邏輯具有可判定的唯一正确答案。

而推理過程中,必須符合的邏輯規律(矛盾律、排中律、無矛盾),其目的就是保證結構關系的客觀存在性。

例如,如果邏輯出現了前後矛盾,就必然沒有客觀存在性,因為矛盾是對立的關系,同一事物在某一時刻,隻能客觀存在對立關系中的一個,這是客觀世界的現實要求。當然,不同事物,或同一事物不同時間,可以出現對立關系。

事實上,有結構就會有關系,有關系就會有邏輯,關系無法脫離結構,就是邏輯無法脫離結構,而結構是無處不在的,所有的事物都會以不同的結構呈現出不同的關系,這意味着邏輯會以不同的形式,無處不在地存在。

那麼,在相同的環境和條件下,事物所呈現的各種關系,被觀察、被體驗、被總結、被驗證、被理解,最後掌握了關系的觸發與重現,這個客觀關系就被稱為——規律。

而每當我們對規律有了新的認識,就相當于重新定義了關系舊邏輯就會被推翻(或變得有條件成立),新邏輯就會被建立。

不過,這裡需要特别指出的是,不同的角度看同樣的結構,可能會有不同的關系,即有不同的邏輯——因此,同一個事物,不同的理解角度,就會有不同的結論與意義,這有點像是“邏輯的相對性”(類比同時的相對性)——同時,連接将會非線性(接近平方一半)地增加更多的視角,也就是增加更多的邏輯關系

  • 例如,橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同。
  • 例如,溫故而知新,即是在相同的結構中,發現了新的關系。

所以,換個角度說,推理就是對事物關系的确定,即:正确的推理——得到規律,錯誤的推理——得到謬誤。

著名理論物理學家、聖塔菲研究所前所長——傑弗裡·韋斯特(Geoffrey West),在《規模》一書中,曾指出:

“所有的物理定律、及實際上所有的科學定律,都必須可表述為比例不變的「無量綱數」數量之間的「關系」,盡管它們通常不會這樣寫就。”

無量綱數——是指兩個具有相同量綱的物理量的比值,又稱無量綱量。量綱——是指物理量的基本屬性,如長度、時間、質量等。

規律可以幫助我們預測未來,謬誤則無用或有害,甚至帶來災難,但有時也能帶來益處,主要是心理上的正面感受,如:虛幻的确定感自利性的偏見

但,規律中的邏輯關系,為什麼就可以預測未來呢?

答案就在于,關系意味着存在連接,連接可以傳遞相互作用,相互作用帶來了“因”“果”,所以是因果關系中,現在的“因”可以預測未來的“果”

也就是說,邏輯保證了關系的存在性,關系中的相互作用通過因果,連接了現在與未來

不過需要指出的是,這個相互作用所呈現的結果,可以是确定的即沒有概率,也可以是不确定的即有概,所以邏輯可以呈現概率(如微觀不确定性),即概率是邏輯的結果(如量子力學)。

由此可見,邏輯就相當于(充當了)一個“層級封裝”,在層之上,人腦利用推理形成了智能,在層之下,就是現實世界的各種關系,可以被抽象成邏輯,支撐智能的預測。

而更形象地說,現實世界的客觀結構是一個“整體”,人腦結構映射了“世界的部分結構”,并通過智能,推理出了“顱内數據結構”的邏輯關系,這個邏輯關系連接了顱内外的結構,從而可以預測現實世界的未來運作

也因此,預測未來的關鍵,就是獲取各種結構的邏輯關系——最底層結構的邏輯關系,自然就是宇宙的基本規律,也稱之為“第一原理”

于是,我們可以得到:

  • 預測未來 = 确定關系 = 結構 推理
  • 預測能力 = 人類智能 = 顱内結構 四種推理
  • 顱内結構 = 大腦結構 數據結構

可見,智能的高低(或強弱),就是體現在預測能力之上的,即:智能越高,預測能力就越強。而預測能力越強,就意味着能更好地——應對未來、适應環境、甚至改造環境——這就是進化出智能的意義。

當然,四種推理,分别代表了不同的預測能力,如:

  • 演繹——是邏輯預測,在于邏輯力。
  • 歸納——是經驗預測,在于記憶力。
  • 類比——是聯想預測,在于聯想力。
  • 溯因——是洞見預測,在于洞察力。

這裡需要指出的是:

  • 邏輯力包含抽象力,沒有抽象就沒有邏輯,語言就是一種抽象,語言支撐了邏輯。
  • 想象力可以想象出,毫無邏輯且沒有預測效用的結果,所以想象力可以無關推理。

而這些能力,是組合運作的,如:

  • 邏輯力 記憶力 = 分析力
  • 記憶力 聯想力 = 直覺力
  • 聯想力 洞察力 = 頓悟力
  • 邏輯力 記憶力 聯想力 洞察力 = 預測力 = 推理力

塔勒布在《反脆弱》中,曾洞見到:“經驗不會受到思維漏洞的影響,但推理和研究會。”

這似乎就是,歸納優于演繹的地方,體現出了在複雜世界——實踐經驗(即躬身入局)會高于顱内模拟的準确率。

顯然,真實世界的具體問題,往往都是不确定的複雜系統(包括簡單的複雜和複雜的複雜),其難度不在于解方程,而在于沒有方程,或不知道該用哪個方程(相比而言數學難在單純确定的複雜)——這就是演化偏好經驗歸納的原因所在。

例如,大自然用實踐演化(真實世界),智能用推理演化(邏輯世界),前者是具體數學,後者是抽象數學。

那麼,預測的準确率,除了在于智能的高低,還在于——時間連接兩個維度,即:預測的時間越長、連接越多,預測準确率就越低,反之亦反。

用公式表達,就是:預測準确率 = 智能 / (時間 * 連接),即:

  • 時間和連接固定,預測準确率與智能成正比;
  • 智能固定,預測準确率與時間和連接成反比;
  • 如果沒有時間就是靜止系統,如果沒有連接就是封閉系統;
  • 靜止系統不需要預測,封閉系統的預測在于其内部的連接

例如,預測一個人在一分鐘、一小時、一天後的行為,是越來越難的,而一個人與如果環境發生連接,就可能會改變他的行為,于是連接越多(即交互越多),就越難以預測他的行為;同理,螞蟻、鳥群、沙堆、粒子、乒乓球等等,萬物都是如此。

事實上,連接越多,局部的相互作用就有機會,由正反饋的量變積累成質變,産生非線性的湧現效應——這種不确定性,非線性地增加了預測難度。

不過需要指出的是,有連接不一定時刻都在相互作用(如你不會時刻聯系朋友),但可以有相互作用(如你随時可以聯系朋友)。

于此,可以将“連接”看成是——相互作用的通道或路徑。

當然,人類智能的強大之處,就在于可以發掘事物背後的邏輯關系,這些關系即是——規律(Laws)、原理(Principles)、法則(Rules)、理論(Theories)、模型(Models)、秩序(Orders),通過它們,就可以在更多時間和連接的範圍内,進行有效的預測。

例如,牛頓力學,可以有效預測天體運行;統計規律,可以有效預測短期天氣;幂律模型,可以有效預測複雜系統的演化;甚至腦神經模型與功能性核磁共振,可以有效預測人腦的即時選擇。

而在此,我們還能看到一個正反饋循環,即在「智能預測 = 結構 推理」中,智能預測發現的「新結構」可以增強「結構」本身,于是輸出可以增強輸入,結果「智能預測」可以正反饋變強。

但同時,我們也會發現,推理是一個計算的過程,所以算力會制約智能預測的增速,尤其是人腦的算力有限,并且人腦的存儲也有限,放不下所有的“已知結構”——結果就是,人類的預測能力,不在于個人智能(有限),而在于群體智能的疊加(疊代規律),以及借助外部工具的輔助。

例如,科學體系(可以看成是預測模型與預測工具)的構建與發展,就典型地體現出了群體智能的疊加。

例如,智能創造工具,工具擴展智能,而據「存儲 計算 = 預測」可得,工具提高人類預測能力的方式有:

  • 一方面,工具提供了,外部的存儲、計算、或存儲與計算。
  • 一方面,工具開發了,大腦的存儲、計算、或存儲與計算。

那麼,更普适地來看待邏輯與關系,我們會發現,所有的感覺都是一種邏輯關系(如饑餓與疼痛),它是本能捕獲的因果,可以幫助我們預測自身與環境中的利害程度,而感受與感知(兩者有思維,如愉快與危險),則是在感覺(無思維)的基礎上,加入了智能預測。

所以,本能也可以進行,一定程度上的有限預測。

大腦的預測

直觀上,人腦的推理行為,可以按照意識分為兩種,即:有意識推理無意識推理。

換言之,就是有意識預測無意識預測——是的,推理就是預測未知,不僅未來充滿未知,現在和過去也充滿未知,所以推理可以預測——現在、過去和未來。

所以,廣義的預測,就是根據已知對未知的判斷——這也是解決任何問題的手段。

需要說明的是,這裡的無意識是指——潛意識下意識,它們均來自本能系統的運作。

潛意識——是本能潛在的推理預測,代表着你對環境信息的判斷和情緒(來自腹内側前額葉)。

下意識——是本能對外界刺激預設的行為反饋,代表着你對環境信息的非自控行為(來自邊緣系統,尤其是其中的杏仁核)。

而從卡尼曼在《思考,快與慢》中所說的——節能系統1耗能系統2——角度來看:

  • 有意識推理——屬于耗能系統2,類似手動駕駛模式,也就是智能預測,或稱“自上而下”的預測。
  • 無意識推理——屬于節能系統1,類似自動駕駛模式,也就是本能預測,或稱“自下而上”的預測

那麼,智能預測本能預測的顯著區别就在于,前者耗能緩慢容易累,後者節能快速沒感覺。

例如,閱讀文章,常用詞組有錯别字,或是文字順序颠倒,都不會影響我們的閱讀理解,甚至都不容易發現,因為在閱讀的過程中,潛意識一直都在預測可能出現的文字組合。

例如,我們身處的周圍環境,時刻都有很多運動的物體,而潛意識會按照經驗中,我們所熟知的物理規律,去預測物體的運動軌迹,以至于我們都難以注意到,這些運動物體的存在。

而一旦出現預測失敗——無意識就會切換到有意識,注意力對準“意外事件”,本能切換到智能,開啟耗能的推理計算。

例如,面對突然高速飛向自己的皮球,我們會迅速注意到它,并試圖“主動”躲避,但一般都會被擊中,因為智能計算是耗能緩慢的,而有時我們卻能夠下意識地“被動”躲避,這是因為下意識是本能計算,它是節能快速的。

事實上,大腦無時無刻不在預測未來,以填補感官沒有捕獲到的模糊和空白。

例如,一段聽不清的音頻,聽一遍清晰版本,再回去聽就能夠聽清了;一段看不清的文字,看一遍清晰版本,再回去看就能看清了——這就是因為,人腦用預測信息填補了音頻文字的空缺。

例如,電影不連貫的畫面,卻擁有連貫的叙事能力——這就是因為,人腦用預測信息填補了情節畫面的空缺。

例如,著名科普作家——比爾·布萊森,在《人體簡史》中,指出:

“對于每一次視覺輸入,信息都要花一段微小但可感知的時間(大約200毫秒,或者1/5秒),順着視神經傳輸到大腦當中,再由大腦進行處理和闡釋。為了幫助我們更好地應對這種時間上的滞後,大腦做了一件真正非同凡響的事情,即:它不斷地預測世界在1/5秒後的樣子,并告訴我們,這就是「當下」。”

所以,毫不誇張地說,大腦一直都在進行着各種預測,甚至說沒有預測,就沒有判斷與選擇,就沒法做出任何行為與動作——隻不過大部預測,都是自動駕駛模式的本能預測,所以我們通常難以察覺,但刻意注意就會發現。

那麼,從算法角度來看:

  • 本能預測,是把先驗算法“硬編碼”在神經系統中,情景(即輸入信息)一旦抵達阈值,預測就會激發,但情景的反饋,無法修正這個預測,即:先驗算法不可改變——如應激反應
  • 智能預測,是把先驗算法“軟編碼”在神經系統中,情景(即輸入信息)不僅可以激發預測,其反饋還可以修正這個預測,即:先驗算法可以改變——如随機應變

而從時間角度來看:

  • 本能預測——形成了潛意識、下意識與直覺,這是一種短期預測,時刻被動觸發,如腦補
  • 智能預測——形成了思考、決策與選擇,這是一種長期預測,需要主動控制,如設計規劃

可見,本能預測——就像是硬編碼的“快捷算法”智能預測——就像是軟編碼的“動态算法”

然而在實際中,這兩種預測并非是獨立的,而是混合且互作用的,即:大腦預測 = 本能預測 智能預測。

例如,類比與溯因推理,就是本能預測智能預測的混合計算——所以準确率不高。

例如,本能預測可以調用智能推理,所以直覺背後可以有認知邏輯(如閃念);智能預測也可以調用本能推理,所以認知背後可以有直覺引導(如洞見)。

但,本能預測是可以“強力約束”智能預測的。

例如,某些情景,同時激發了本能預測與智能預測,此時情景的反饋,就難以修正(本可以修正的)智能預測(因為被本能預測約束了),表現出來的就是——本能偏差、偏見、或謬誤,如:幸存者偏差、歸因偏差、叙述謬誤。

那麼,智能預測的絕對優勢就在于——動态調整與長期預測。

動态調整在于大腦的可塑性(這個後面說),而長期預測其實一種模拟,即:大腦會映射環境信息,并在顱内模拟環境信息的演化——所以,顱内模拟 = 顱内信息 推理預測

事實上,模拟,是一個非常高級非常底層的操作:用一個系統模拟系統自己就是自指(Self-Reference,高級),用一個系統模拟另一個系統就是計算(底層)——大腦意識的産生,就必須要有自指計算,而智能提供了模拟的基礎。

例如,理解智能需要智能本身,這是一個自指計算,所以需要意識。

可以說,大腦一直在持續自動地構建一個——“顱内模拟的世界”,并利用感知信息作為“模拟材料”,本能智能作為“模拟工具”。

而簡單的模拟是計算,複雜的模拟是預測,高級的模拟是自指——演化是随機計算(即随機簡單的模拟),它可以構造出複雜高級的預測與自指

回到演化視角,有預測就會有誤差(有誤差就會有注意力),消除預測誤差就會增加生存優勢,于是消除誤差的行為就會得到化學獎勵,即:

生存優勢 = 預測未來(推理) 消除誤差(行為) 化學獎勵(快感)。

可見,如果「預測未來 消除誤差」的能力越大,生存優勢就會越大,而生存壓力導緻生存優勢的“軍備競賽”,則促成了「預測未來 」向着智能湧現的方向演化。

例如,人類對“鹽糖脂肪和繁衍”的本能欲望,就會産生極大的預測誤差(會帶來極大的内驅力),而人類智能則非常擅長消除誤差(會想盡一切辦法來滿足欲望),以獲得化學獎勵。

其實,如果說大腦時刻都在預測未來,那麼大腦就會時刻在試圖消除誤差,即産生某些行為的驅動力。

例如,如果你想撓癢,但手臂不動,大腦就會産生預測誤差,隻要你移動手臂去撓癢,就可以消除這個誤差。

例如,風沙進入眼睛,就會有不适,為了消除不适,大腦就會産生預測行為,即揉眼睛,你不執行就會産生預測誤差,隻有執行才可以消除這個誤差。

例如,某個場景下的習慣動作,如果不執行就會産生預測誤差,此時會不斷地下意識想要執行習慣動作,直到執行才能消除這個誤差。

可以想象,本能預測産生的誤差,動物可以依靠本能行為去消除,而人類可以把這個“本能誤差”轉化成“智能誤差”,然後依靠智能行為去消除。

需要指出的是,誤差來自現實對預測的反饋,如果行為無法消除誤差,就會産生一個新的預測,新的預測會産生新的誤差,新的誤差會驅動新的行為——如此循環,直到誤差消除,或放棄預測。

那麼,本能行為——就是被本能預測(産生的感受)驅動的行為,智能行為——就是被智能預測(産生的邏輯)驅動的行為,兩者可以統一(感受和邏輯統一),也可以對立(感受和邏輯對立)。

例如,本能預測到需要喝水(否則對生存不利),這就是口渴的誤差,在簡單情境下(如生活環境),人類和動物一樣用本能行為去找水喝,但在複雜情境下(如沙漠、密室、迷宮),人類可以通過智能行為(即一系列的推理,順着因果路徑)去找水喝。

由此來看,對人類來說,所有的智能預測,其源頭最終都會關聯到本能預測,因為生存需求最先激發本能預測,如果處理不了才會傳遞給智能預測

而在遠離生存的一端,智能預測則可以專注于顱内模拟,為了單純的(無關生存的)快樂,不斷循環消除「預測未來」的誤差,從而構建出一個平行于人類世界,但關聯着現實世界的——邏輯世界

事實上,隻有可預測,才能可證僞,隻有可證僞,才能算得上是科學——所以邏輯世界又支撐了科學世界科學世界又改造了現實世界——這是一個從現實到邏輯、再從邏輯到現實,智能預測實現“自證預言”的故事。

而無法量化沒有标準答案的,就是與科學相對的藝術世界,它由本能與智能一同構造,但似乎其中的智能隻是在預測,個體不同的由本能(即化學獎勵)所主導的目标設定,所以并沒有統一的标準。

同理,價值觀、人生觀、所謂意義,都是故事世界的産物——故事是科學與藝術之外更大的世界,這裡不僅沒有統一的标準,甚至可以有完全相反、相沖突、相矛盾、不自洽的各種标準。

例如,赫拉利在《今日簡史》中,說道:“人類的大腦,這個盒子外面還有一個更大的盒子,也就是充滿各種虛構故事的人類社會。”

那麼,就純粹的智能預測而言,韋斯特在《規模》一書中,指出:“一個基于數學或可計算的基本原理,而構建的理論框架——這是智能最好的預測框架。”

是的,就如前文所說,大腦的預測能力是有限的,智能預測的能力不限于大腦之内,而在于消除所有預測誤差之後的——邏輯世界

在預測之外

事實上,預測隻是本能算法的部分功能——所以預測能力弱,但卻是智能算法的核心功能——所以預測能力強。

本能除了預測,還有諸多的控制調節功能,如新陳代謝、自我修複、呼吸心跳、晝夜節律、成長繁衍、精神情緒等等,很多都是主觀意識所無法控制和難以調節的。

而智能除了預測,概括起來,可以分為兩類功能:一類是支撐預測的,如抽象與計算;一類是對抗本能的,如質疑感受與控制情緒。

事實上,本能帶來的負面感受,往往都是本能地“悲觀預測”,而智能對抗本能的方法,就是用積極樂觀的“正面預測”,來質疑感受控制情緒,即:改變了思維(是智能)就改變了感受(是本能)——這是顱内模拟的“預測博弈”

感覺——是對環境信息的生理反應,無思維和想象參與,有對應身體部位,如冷暖、饑餓、疼痛、瘙癢。感受——是對環境信息的心理反應,有思維和想象參與,無對應身體部位,如恐懼、憤怒、開心、孤獨。情緒——是持續的心理狀态,有持續的多種感受,可以影響思維和想象,可以抵抗環境信息的影響,維持自身的狀态。注:感受的心理反應可以被感覺到,如感覺到開心或孤獨;有些生理反應可以産生心理反應,反之亦可,如緊張與痛苦。

當然,如果是強烈的本能反應,激發了強烈的電化學風暴,事已至此,智能已經無能為力,隻能依靠強大的意志力——如果沒有就隻能服從本能的差遣了——這是來自意識的強力控制。

那麼,從預測角度來看,抽象是語言的基礎,抽象和語言是邏輯的基礎,抽象、邏輯和計算是推理的基礎,推理就是廣義的預測

如果說,邏輯是結構固有的關系,那麼抽象就是找出“本質關系”的第一步(空間想象也是一種抽象),接下來有了邏輯,就可以約束四種推理(演繹、歸納、類比、溯因),而推理的具體操作,就是對信息的「搜索、抽象、拆分、連接」,即是對信息的排列組合,也就是計算——用一個系統模拟另一個系統就是計算(如圖靈機的紙帶),所以信息的排列組合就是模拟。

可見,搜索記憶空間中的“關聯信息”,就是推理至關重要的操作,顯然沒有“關聯信息”就無法進行信息的「抽象、拆分、連接」,就無法得到“新關系”進行邏輯判斷,自然也就沒有推理結果,表現出來感覺的就是——「不知道、沒頭緒、搞不清、不明白」,即是顱内對未來模拟的一片“空白”

而搜索記憶的關鍵,就在于根據“輸入信息”去尋找“連接信息”,而這個過程可能會“新建連接”——想法的連接即是創新創造,“短連接”支持了演繹與歸納,“長連接”支持了類比與溯因,洞見則一定是“難連接”,即很難連接的連接(不然很多人都會想到)。

那在大腦中,輸入信息是如何去尋找連接信息的?

生物硬件的角度來說,是神經電脈沖在神經網絡結構中“運動”的傳遞——這其實是帶電離子的濃度差,形成電化學驅動力(即擴散力與電動力的合力)驅動離子流動,從而産生電位變化的傳遞。

例如,一個環境信息激活了一些神經元,其電脈沖會沿着神經連接擴散傳遞(即同步放電),并會根據激活強度持續地傳遞一段時間(即幂律衰減),期間一系列的電化學反應(即電信息與化學信息)所形成的路徑,就是信息的連接。

那麼,輸入信息既可以來自環境信息,也可以來自顱内信息,而一旦被注意力捕獲,就會“幂律連接”其它信息,這些被“點亮”的信息,可以被注意力繼續捕獲,接着繼續傳遞,然後再被捕獲再傳遞。

通過這種方式,注意力可以不斷“鍊式搜索”整個記憶空間,而期間會産生各種連接信息,如果某些連接信息符合邏輯,就可以停止搜索,并将所有的已有信息,進行「抽象、拆分、連接」的操作,以得出推理結果

可以說,控制注意力,在記憶空間搜索的能力,是推理的基石,也是智能重要的組成。

當然,搜索信息的過程可能無果(包括沒有滿意的結果),此時就需要環境信息輸入新信息,這樣不僅可以帶來“新連接”,以連接本來無法連接的信息(包括直連和串聯),也可以調整注意力的“搜索點”,以防止搜索陷在記憶空間的某個局域。

例如,遇到無法解決的問題時,就需要換個環境走走、或換個事情做做,這就是在輸入新信息

例如,頭腦風暴可以創意不斷,就是因為頭腦之間不斷互相輸入新信息,頭腦之内不斷用新信息進行信息的排列組合,再輸出另一個新信息。

例如,幾何證明中引入創造性的“輔助線”,這個新信息就可以串聯起原有信息,并得到突破性的視角。

可見,大腦中的信息,并不是随時随地可以任意提取的,檢索信息強依賴輸入信息,因為我們隻能順着輸入信息,去搜索與之關聯的連接信息,所以某個信息與輸入信息連接越多或越近,就會越容易被檢索到,而兩個信息之間的連接越少或越遠,就越難以被連接起來。

但在此,不能忽略了潛意識的計算,事實上在意識主動搜索信息的時候,潛意識也在根據輸入信息進行關聯信息的搜索——這會“點亮”某些信息,以等待着注意力的捕獲——為什麼那些不可思議的“長連接”(創新)與“難連接”(洞見),能夠突然地靈光乍現——這正是本能智能的混合計算,也是直覺推理的協同配合。

那麼,可以想象是,每次啟動智能運作的輸入信息,一定是由注意力捕獲的環境信息,而在“節能系統1”默認運作的時候,注意力其實是由本能預測控制的——也就是說,我們的行為模式大部分都是,由環境信息刺激本能提出需求(即感覺感受上的想要),然後利用智能去實現需求。

因此,其實是環境信息,主導了大腦的預測,而預測誤差主導了我們行為。

但另一方面,大腦結構會決定智能對環境信息的處理——事實上,連接就在于結構,邏輯在于結構,記憶在于結構,搜索在于結構,預測在于“搜索到符合邏輯的連接”也就在于結構,于是智能其實也在于結構。


人類智能(中):結構、信息、學習、算法、想法與一切

人類智能(下):智能的源頭、語言的作用、虛拟的現實

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