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我们的感知都是幻觉?

2017-2-3 11:08| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 10896| 评论: 0|原作者: Amanda Gefter|来自: 利维坦

摘要: 日常生活中,我们总是把感知——视觉、听觉、触觉、味觉——当作我们对真实世界准确描述的依据。当我们停下来认真思考这个问题时,当我们发现自己被某种感知错觉愚弄时,我们才惊讶地发现,我们对世界的感知从来都不 ...

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维坦按:写过《皇帝新脑》一书的罗杰·彭罗斯认为,有意识的大脑活动并不遵循经典物理。有关量子意识的理论有很多,不过文中提及的彭罗斯和哈梅罗夫的理论比较有名:即,意识是一种量子活动。

从量子力学角度来说,从不确定状态到确定的状态,一定是有意识参与的。在人的大脑神经元里有一种由微管组成的细胞骨架蛋白,这些微管有很多聚合单元,可以控制细胞生长和神经细胞传输,每个微管里都含有很多电子,这些电子之间距离很近,所以都可以处于量子纠缠的状态。在坍缩(进行观测)的时候,在大脑神经里,就相当于海量的纠缠态电子坍缩一次,一旦坍缩,就产生了念头(确定性)。举例来说,当我们没有“动念”的时候,我们的意识是自由的,一张桌子,一本书,它们既在又不在,当我们调用自身的感知系统(看到它,触碰它,闻到它等等),就相当于开始测量,它们的状态就(坍缩)确定了下来。

不过话说回来,量子力学是否只是一个暂时性的理论?《楞严经》所讲“性觉必明,妄为明觉”,在何种层面上和量子纠缠具有同构?

(话说,我们人类是机器人吗?相信强人工智能的支持者马文·闵斯基肯定会同意这个说法)

日常生活中,我们总是把感知——视觉、听觉、触觉、味觉——当作我们对真实世界准确描述的依据。当我们停下来认真思考这个问题时,当我们发现自己被某种感知错觉愚弄时,我们才惊讶地发现,我们对世界的感知从来都不是直接的,它是间接的,是大脑对世界真实面目的较佳猜测,是对外部现实的内部模拟。尽管如此,我们仍然坚信这些模拟是合理并且合适的。如若不然,我们早就该被进化淘汰了。真正的现实世界可能永远无法触及,但感知至少能让我们知道:真正的现实应该是什么样的。

但加州大学欧文分校的认知学教授唐纳德·霍夫曼(Donald Hoffman)认为,事实并非如此。30多年来,霍夫曼致力于研究人类感知、人工智能、进化博弈理论和人类的大脑。他得出的结论十分有趣:感知呈现给我们的世界并不是真实的世界。他还表示,我们把进化本身也归益于这种伟大的错觉,因为它消灭了所谓的现实,而充分发展了个体的适应能力。
我们对世界的感知从来都不是直接的,它是间接的,是大脑对世界真实面目的较佳猜测

人类致力于研究现实的本质,让被观察的对象不受观察者的影响。人类在这一领域做出的努力已经超越了神经科学和基础物理学的界限。一方面,你发现研究人员绞尽脑汁地想要理解:脑灰质重仅约3磅,遵循物理学普遍规则,它是如何产生第一人称的意识体验的呢?这的确是个“大难题”。

另一方面,一个奇怪的事实摆在了量子物理学家面前:在人类开始观察量子系统之前,它似乎并不是空间中的某种客观存在。一系列实验结果和我们的常识背道而驰:如果我们假设构成一般实物的粒子客观独立存在,不受观察者的影响,那么我们得出的答案就是错误的。量子物理学的核心内容相当明了:在某些空间中没有客体存在。物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)也说:“这推翻了世界可以独立于我们而存在的那些观点。”

神经学家拼命想要搞清第一人称现实如何存在,量子物理学家想要弄清楚第一人称现实如何不存在。简而言之,一切又回到了观察者本身。霍夫曼跨越学科边界,想要构建观察者的数学模型,揭开假象背后的现实。《量子杂志》(Quanta Magazine)采访了他,希望能得到更多的消息。
加州大学欧文分校认知学教授唐纳德·霍夫曼

格夫特:人们经常以达尔文的进化论为依据,说明人类感知能准确反映现实。他们认为:“我们必定以某种特定方式掌握着现实,否则我们很久之前就在进化中被淘汰掉了。如果我以为自己看到的是一棵棕榈树,但它其实是一头老虎,那我肯定命丧黄泉了。”

霍夫曼:对。传统观点认为,在我们的祖先中,能更准确感知现实的那部分人拥有比较大的优势,更可能将他们准确感知现实的基因传递下去。千百代生息繁衍之后,我们坚信自己是那些能更准确感知现实的人的后代,我们对现实的感知也要更加准确。听起来很有道理。但在我看来,这种观点是完全错误的。它错解了进化的基本事实,也就是有关适应性的事实——描述人类以特定策略达到生存、繁衍目标的函数关系。数学物理学家切坦·普拉卡什(Chetan Prakash)证明了这一理论:在以自然选择为途径的进化中,能准确感知现实的有机体并不会比同等复杂、却感知不到现实的有机体更适于生存——两者都能进化出适应性。

格:你使用了计算机模拟来说明这一点,能举个例子吗?

霍:假设在现实中有一种资源,比如水。你可以客观衡量它的多少:少量水,中等量水,大量的水。我们再假设你的适应度函数是正比线性的:看到少量水意味着你具备较低的适应度,看到中等水量意味着中等的适应度,看到大量的水意味着很高的适应度。在这种情况下,谁能看到更多真正的水,谁的适应度就更高,谁就赢了——但这只是因为适应度函数满足了现实。然而在现实世界中,情况一般都不会是这样。正态分布曲线更加普遍:水太少你会渴死,水太多你又会被淹死。只有不多不少、刚好适量的水才易于生存。实际上,正比线性的适应度函数有时可能无法与现实相契合,客观事实可能就此被我们推向否定。举例来讲,我们假设某种有着低适应性的生物体可以看到一定量的某种资源,而在这种低适应性生物眼里,这种资源是红色的。然而生物体所看到可能是个绿色的不多也不少的中间量资源,绿色意味着它们有着较高的适应性。该生物得到了适宜的适应度,但它感知到的并不是真相——某种资源真正有多少。它看不到大量和少量之间的任何区别,它只看到红色——即使多与少的区别的确存在于现实之中。
电脑桌面上的蓝色图标:但它们并不是真的文件本身或计算机中的其他任何东西

格:为什么看到虚假的现实有利于有机体的生存呢?

霍:三四十年前开始,电脑开始流行。我们用电脑桌面来打个比方。假设在计算机桌面右下角有一个蓝色矩形图标——这是否表示文件本身是蓝色矩形,且位于计算机的右下角?当然不是。但对于桌面上的存在来说,这是我们可以断言的东西——它的颜色、位置和形状。这些是你可知的类别,但它们并不是真的文件本身或计算机中的其他任何东西。它们不可能是真的。这个现象很有趣。如果你对整个现实的看法都局限在桌面上,你就得不到计算机内部的真实描述。但桌面又是有用的。这个蓝色矩形图标指引我的行为,在它背后隐藏着一个复杂的现实,但我并不需要知道这个现实——这就是关键。进化用感知塑造了我们,让我们作出调整,适于生存。这些感知指引我们采取合适的行为。但其中一部分感知把我们不需要知道的现实藏了起来。几乎所有的现实都被藏起来了,无论这些现实是什么。如果你花光所有的时间来计算这些复杂的现实,你早就进老虎肚子了。

格:所以我们看到的一切都是错觉?

霍:为了让我们能活下去,我们拥有的感知已经经过了处理,所以我们必须认真对待它们。如果我看到我认为是蛇的东西,我就不会把它拿起来。如果我看到一列火车,我就不会走在它的前面。我已经将这些符号演化,保证我可以活下去,我必须认真对待它们。但如果你认为“认真”对待就等于要“如实”对待,那就大错特错,犯了逻辑上的错误。

格:如果蛇不是蛇,火车不是火车,那它们是什么?

霍:蛇和火车就像是物理学中提到的粒子,并不是客观、独立于观察者的存在。我看到的蛇是我的感知系统创造出来的,告诉我行为的适应性后果。进化形成的解决方案是可接受的,并不是较佳的。蛇是一个可接受的解决方案,告诉我在某种情况下应该如何行动。我看到的蛇和火车是我的心理表征;你看到的蛇和火车是你的心理表征。
我们人类是机器人吗?

格:你一开始怎么会对这些想法产生兴趣?

霍:十几岁的时候,我就对一个问题很感兴趣:我们是机器吗?我看的科学读物都说,我们的确是机器。但我的父亲,教堂的人却都说不是。我决定自己去寻找答案。这可以说是一个重要的个人问题——如果我是一台机器,我一定会找到答案的!如果我不是,我想知道,机器之外的特殊魔法是什么?终于,20世纪80年代,我去了麻省理工学院的人工智能实验室,开始研究机器感知。此时,视觉研究领域也在开发特定视觉能力的数学模型方面取得了新的成功。我注意到,它们似乎拥有一个共同的数学结构。我想,我应该可以构建一个规范的观察结构,包括一切所有可能的观察模式。我的灵感一定程度上来源于艾伦·图灵(Alan Turing)。他发明了一种抽象的计算模型“图灵机”,将人们使用纸笔进行数学运算的过程抽象化,由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。他想要得到最简单省力、切实可行的数学描述。这种简单的形式主义正是科学计算的基础。我在想,我能否也为观察科学提供一个类似的、简单的、规范的基础吗?
图灵机的艺术表示

格:你是说意识的数学模型。

霍:没错。直觉告诉我,意识经验是存在的。我有痛觉、味觉、嗅觉、我所有的感官体验、心情和情绪等。我只想说:这种意识结构的一部分由一系列所有可能的经验组成。如果我已经有某种经验,基于这种经验,我可能会想要改变我正在做的事。所以我需要得到一个数学集合,包括我可能会采取的行动和基于经验允许我作出改变的战略可能。这是我的基本想法。我有一个经验空间X,一个行动空间G和算法D,让我可以在经验基础上选择新的行动。然后我假定整个世界是W,是一个概率空间。世界影响我的感觉,进而产生从世界到经验的一个映射P。如果我采取行动,我会改变世界,进而产生一个从行动空间到世界的映射A。这就是整个结构,包括六个要素。我要说的是:这就是意识的结构,是我设定的人们力图想要到达的目标。
格:你的结构中有一个W,你的意思是说外部世界是客观存在的?

霍:有一点的确令人吃惊。我可以把W从结构中拿出来,在它的位置放上一个意识代理,得到一个以意识代理替代外部世界现实的结构。事实上,这整个结构网可以是任意、复杂的——这就是世界。

格:世界只是其他意识代理?

霍:我称之为意识现实主义:客观现实只是意识的代理,当然这只是我的观点。有趣的是,我可以让两个意识代理互动,这种互动的数学结构也满足意识代理的定义。这个数学模型对我很有启发。我可以选择两种思维,他们可以产生一种新的、统一的单一思维。具体举例来讲,我们的大脑有两个半球。但是如果把左右脑分开,横向隔断胼胝体,你就能证实两种独立意识的存在。在隔开之前,存在的似乎是单一、统一的意识。这个例子说明:意识代理的存在并非不可能。你也可能会看到两个分离开的意识代理。我没想到的是,竟然是数学给了我启发,让我认识到了这一点。它告诉我,我可以选择诸多单一的观察者,把它们合在一起,创造出新的观察者,重复无数次——这就是意识代理。

格:如果世界是意识代理,是所有第一人称的观点,科学会发生改变吗?科学一直是对世界的第三人称描述。

霍:我们正在研究的就是让你我可以在相同的状况下衡量同一对象,得出相同的结果——从量子力学来看这一点非常清楚。物理学告诉我们,客观物理对象不存在。发生了什么?我想我可以跟你谈谈我的头痛,我相信我们聊得起来,因为你也有你自己的头痛。同一事物是真实的,如苹果、月亮、太阳和宇宙。你有你自己(感知)的头痛,你也有你自己(感知)的月亮。但我们习惯于假设他人所描述的正是我们曾经或者正在经历的。这个假设可能是假的,但这是我沟通的起点,是我们在物理对象和客观科学上能做到的较好。
希拉里·普特南(Hilary Putnam)1981年《理性,真理与历史》(Reason, Truth, and History)一书中所提到的“缸中之脑”悖论,似乎也呼应了唐纳德的质疑

格:但好像并没有多少人在思维、意识的神经科学或哲学研究中考虑到基础物理学。你认为这是绊脚石吗?它是否阻碍了那些试图理解意识的人?

霍:已经阻碍了人们理解意识的进程。他们不仅忽略基础物理学的进步,往往还对此毫不掩饰。他们公开承认,量子物理学与意识中经常涉及到的脑功能无关。他们确信意识是神经活动的传统属性,它的存在独立于任何观察者——它有尖峰率、突触处的连接强度,也许还有其他一些动态特性。这些都是牛顿物理学中非常传统的概念:时间是的,物体存在。因此他们(神经科学家)无法取得进步。他们不了解物理学取得的那些令人难以置信的见解和突破。这些见解在等待我们去运用,但我的同行却说:“我们坚信牛顿的理论,谢谢。虽然我们知道这会使得神经科学落后于物理学大概三百年。”
格:这些人似乎并不支持罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)和斯图尔特·哈梅罗夫(Stuart Hameroff)的模型。这些模型认为,你的大脑客观存在,它处在空间中,但它和量子一样。而你现在说的是:“看,量子力学告诉我们,我们必须质疑这一概念:‘空间中物质客观存在。’”

霍:没错。神经科学家说:“我们不需要调用这些量子过程,我们不需要量子波函数在神经元层面上发生坍缩,我们可以用经典物理学来描述大脑中的过程。”我强调的是量子力学更重要的东西:神经元,大脑,空间......这些只是我们使用的符号,它们并不是真的。并没有一个传统的大脑在演绎量子魔法。大脑是不存在的!量子力学认为,传统的物质——包括大脑——是不存在的。这是对现实本质更激进的说法,它并没有提到大脑完成一些棘手的量子运算。即使是彭罗斯也没能将这个问题研究得太透彻。而我们大多数人,你知道的,都是天生的现实主义者。我们生来就是物理学家。人们很难放弃这种立场和观点。

格:最后我们再回到你十几岁时面临的问题——我们是机器吗?

霍:我构建的意识代理形式理论在计算科学上是很普遍的。在这个意义上,它就是一种机器理论。这理论在计算上是很普遍的,我可以去掉所有认知科学和神经网络因素。但现在,我不认为我们是机器,因为我不会把数学表达和被表达的东西混为一谈。作为意识现实主义者,我认为经验是存在论的起点,是更为基本的元素;我一再强调经验才是核心,就像日常生活的经验:真正的头痛,真正巧克力的味道,这就是现实的终极本质。

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