人类认知的第一个模块:相信

一、我们对认识外部的兴趣和能力,大于认识自己的兴趣和能力


      在人的知识体系中,从人的日常应用,到人的生理机能之间,与计算机的逻辑系统一样,同样存在着一些类似的“层次”关联。

      当然,这句话这么说,有点本末倒置了。因为,计算机的“智能”结构,完全是“拟人”的。正确的表述应该是:计算机的逻辑系统,模拟了人类的生理机能,同样存在着一些类似的“层次”关联。

      但是,由于“认识自己”,在我们的一生中,占据的时间和资源太少了。我们的眼睛、耳朵、鼻子、口腔、皮肤等等,还有其他感觉器官,大量的功能都是在采集外部世界的信息,给予我们了解自身、认识自身的时间太少了。

      可能,你通过一张模糊的手机图片上,都能分辨出那是iPhone5还是iPhone5S,闭着眼睛都能摸出那是iPhone5还是iPhone5S,手机屏幕多大、CPU多少、内存多少……耳熟能详。

      但是,当你看着镜子里自己的时候,也会觉得陌生,(且不说拿PS过后的照片欺骗自己了),自己的脚多长、自己的胃在哪、自己的肺活量多大、自己的前列腺有多硬……完全迷茫了。

二、人的认知体系,有哪些“层次”呢?


      下面谈到的人的智能层次,你只需看看,不要引用出去宣传。因为,我不是权威,我的这个“层次”构造:“只是我对这个世界认知的一种方式”,而这种方式不是唯一的,而且其他人提出的各种“层次”,也没有优劣之分,不争辩可以避免影响你对其他层次的学习。

先看看计算机的“认知”结构,从硬件到应用,从低到高,可以分为7层

      第0层:硬件,指的是半导体结构、电线、开关;

      第1层:微程序,指的是半导体直接执行的1个动作,例如,电路开,电路关;

      第2层:微指令,指的是硬件模块能够理解的代码,他的含义可能是一组具备关联关系的微程序组合;

      第3层:操作系统级,操作系统是硬件和软件的“媒介”,当他存在的时候,软件就不必去和硬件发生深度的联系,有点像“最好的行政审批中心(不要和不好的行政审批中心联想)”,软件要从硬盘读取一个数据,他只要告诉操作系统,操作系统去完成指挥硬件的过程。并且调度硬件的吃喝拉撒;

      第4层:汇编语言,基本上就是人类可以在键盘上敲击后,调动硬件的最基本语言了;

      第5层:高级语言,这个就是具备模拟人的决策的编程工具,例如:条件判断、循环、四则运算、显示,更好的语言还能描述复杂的逻辑关系,例如:接口(类似人类的合同)、继承(类似人类的学校)、重载(类似人类的一根油条的一百种吃法)、多态(类似人类说的,“我有个东西你帮我带到南京”)等等;

      第6层:应用语言,那就是鼠标的点击、触摸、电话接听按键的操作等等指令。

历史上,人的各种智能,也被研究过,并且也做了一定的分层:


      第0层:生物电位、体液反应、受体等生物效应、酶机制、离子泵等;

      第1层:组织与器官,为了完成一系列功能的细胞集合,例如眼睛、手;

      第2层:反射弧,为了完成一系列功能的多个器官和传导神经以及中枢神经的反应链,在这个层面里,大脑不参与细节控制的,比如:吞咽,你是不参与控制舌头的位置、会厌软骨的闭合度、食管、气管平滑肌的收缩的;

      第3层:与计算机操作系统作用类似的大脑中枢:

           比如:脑干,控制心跳、呼吸;再比如语言中枢,控制发音过程和听语言过程;

          视觉中枢:控制看的过程;

          运动中枢:控制行走的平衡、发力过程;这些过程,大脑的皮层也是不参与最细节的管理的,比如走路,走路过程中,全身的肌肉大部分都参与了,但是能被大脑皮层不知道具体的肌肉是那块。比如敲击键盘,食指的敲击动作,在大脑皮层那里只是一个敲击指令,到底是拇长屈肌进行多大的收缩、桡侧腕屈肌进行多大力度的收缩,大脑皮层是管理不到的。

      第4层:基本能力:这个我不知道现有的科学家是如何描述的,我这里认为“基本能力”的名称是不贴切的。但是,我也没有更贴切的叫法。所以罗列一些,看看有没有概括能力更强的同学,能够起一个合适的名字。基本能力指的是:语言表达、逻辑思维、形象思维、记忆力、运动及协调能力、毅力……

      第5层:技能:由基本能力所构建的,完成复杂任务的结果;比如,打篮球、踢足球、开车、做饭、英文写作、谈判、维修计算机、编写程序、销售产品……

三、在这些结构层次外,还有一些有意思的结构,譬如说“相信”


      在计算机科学中,除了这种结构层次具备非常重要的、广泛的指导意义外,还有一些非常有意思的东西,他来自于许多计算机科学家、数学家的经验总结,并经历了广泛的应用实践,最终提炼成了“知识”,这些知识,被称为:“模式”或“范式”。各位如果有兴趣的话,可以参考《百度百科:设计模式》

      人类的认知架构中,也存在一些非常有意思的内容,比如,今天要说的主题:“相信”,就是一个很微妙的“模式”。

      这里对“模式”这个词,稍微约束一下,尤其提醒的是生活中的那些文科朋友,这个“模式”不是你们在经济新闻中所看到的“温州模式、浙江模式”,而是比这些“说不清道不明,从而懒得说明的骗人词语”要更具体、更抽象的科学方法,并且具有最根本的区别是,这里说的这个“模式”是有数学模型的,可以运算的,输出结果是可预测的,而不是“模糊到说不明白的,且故意说不明白、也更不能说明白的”。

      “相信”这个模式,从上面提到的第1层,一直可以应用到第5层,也就是说,从器官开始,到反射弧,到生理机能,再到大脑皮层的逻辑思维,都能看到“相信”这个模式的应用场景。

      说到这里,估计很多人已经开始疑惑了,“相信”是个什么东西,本来觉得很明白、很熟悉的“相信”,这么一讲,好像不认识了。

      的确,这个被称为“相信”的模式,不同于:“我相信你”、“你相信我”、“人民相信党”、“党相信社会主义”。

      而是,人从感觉器官所采集到的各种信息中,进行筛选,进行信息“滤过”,从而留下部分信息进入更高层智力处理的过程。

四、相信,就是人进行信息处理的模式之一

      即便是人的几个主要的感觉器官,比如:

      眼:视觉信息;

      耳:听觉信息;

      鼻:嗅觉信息;

      舌:味觉信息;

      皮肤:触觉、温度觉、本体觉、压力觉等信息;

      他们所能采集的信息,1秒钟可能还不算海量数据,1分钟恐怕就是海量数据了,我没有查过相关资料,但是我相信,一个人在非休息状态,1分钟的过程中,主要感觉器官所获取到的信息,应该是2TB以上的级别。(因为最近我打算买一个2TB的硬盘,所以我在这里就用2TB,这不是计算的结果,这个数据是指感受器的原始数据,不是最后被大脑皮层注意到的数据)

      但是,这么多的数据,最终进入到我们的大脑皮层,被用来参与决策,被“注意力系统”收入并放入“记忆”系统的,很少。这就说明,一定是某种机制进行了数据的筛选工作。

      这种数据筛选工作,正是现在很火的“人工智能”、“机器学习”、“神经网络”、“卷积神经网络”在极力模拟的过程,也就是“数据挖掘”产业的技术依靠。

      “相信”这个模式,都有哪些应用呢?都有哪些常见的现象呢?下面,就用主要的感觉系统现象,在上面所提到的人的6个智能层次上,分别举例说明:

      第0层:生物电位、体液调节、受体生物效应、酶机制、离子泵,这些处于第0层的内容,很不容易接触到,除非对生物学了解得很深入了。如果在这个层次里面举例说“相信模式”的应用,用“相信模式”出问题的疾病似乎更容易理解,比如:胰岛素抵抗,就是本来对胰岛素的作用机制符合“相信”结果的受体,开始不“相信”胰岛素了,开始做了许多,不符合“胰岛素效应”的反应,用现在网络上流行的话语就是,“胰岛素和她的朋友们,友谊的小船,说翻就翻”……

      第1层:组织和器官。其实到了器官层次,已经用“相信模式”过滤了大量的信息。比如:眼睛的注意力,不是视野的所有像素都有相等的“关注”,比如:耳朵听到的声音,同样的内容,并不是所有的鼓膜震动都被“关注”。注意,第1层的“不能被关注”不是指“精神不集中”的“走神”,而是,当你很清醒地、很认真地用眼睛看的时候,当动作不变化、环境不变化的时候,你能“看清”的图像,只有很小一部分,而其他的部分,已经很“模糊”了,也就是说,眼睛这个器官,对于低于一定亮度、一定清晰度、一定轮廓边界、一定纹理细度的视觉结果,给予的是非常少的信息结果,大脑能拿到的这部分信号的数据量很少,即便是非常想拿到“更详细的数据”。

      例如:当你将手臂竖立、手掌向内、五指向上地竖在脸前15厘米远的地方,你盯着手腕的几条腕纹的时候,虽然拇指你能看到,但是,视觉对拇指所采集到信息,和手腕的信息量对比,完全不在一个级别上。

      第2层:反射弧。这个层面就能看到更多的著名的案例了,比如:《巴浦洛夫与狗》我们那个年代的中学生就学过这个文章,为了防止有人在今后再读到这里,不明白什么叫《巴浦洛夫与狗》,简单介绍一下:说的是俄罗斯的科学家巴浦洛夫,他发现如果每次给狗喂食之前,都摇铃,那么经过一段时间之后,即便只是摇铃,没有给食物刺激,狗也的消化腺也会按照吃食物的状态分泌消化液,这就是耳朵、胃、消化中枢在“相信”的模型下,表现出的“相信”行为结果。

其他几个层面的,本文就不再细化了。但是,可以略微抽象、总结、提炼的话,那就是:经过条件一致的、相近变量的反复刺激,所造成的生理机能的反应,就是基本的生理级别的“相信”模型,类似于“训练”。

      同样的,在条件、结果一致、相近变量的反复出现,并在记忆参与的情况下,所造成的“理性结论”,就是基本的“理性思维”的“相信”模型。

五、“相信”的数学模型


      人类对“相信”的研究,并且取得了重要的成就,已经不是三五年前,也不是三五十年前,而是,三五百年前了。

      不知道这个“梗”是不是真的,但是大伙一说起这个人,都会这么说。

      这个人就是“贝叶斯”。贝叶斯先生,他的正式职业是牧师,为了找到一种方法,证明上帝的存在,换句话说,为了找到一种方法,让人们相信上帝的存在。

      他认真研究了,什么样的方法,能够挑选出更值得“相信”的事情。结果这个过程,他为数学的概率体系作出了重大贡献。后人对他的成就的认可,简单的表现就是,现在只要一谈到概率,就不能绕开大量的以贝叶斯命名的公式、定理、定律。

      还有一个研究“相信”的人,叫“拉普拉斯”,这个家伙,手里拿着“决定论”,用各种“前因后果”,“现世报”说服了大量的有能力的人,并且培养出了一个非常牛的学生——“拿破仑”。后人对他的成就的认可,就是提到“黑洞”的时候,都会说,“拉普拉斯先生,在很久以前就用他的逻辑体系推算出了黑洞存在的可能”,还留了一个怪物,给拉普拉斯先生看家护院,叫“拉普拉斯妖”,这个妖可能是到现在为止,我所知道的能力最大的“法术存在”。

      原来,“相信”的一个非常重要的模式公式,已经被发现了,他就是:概率。

      对于人来说,记忆的规律,再加上“顺序发生”的概率模型,就构成了人的“基本相信”过程。

      举个例子:在清晰的记忆中,小王每次承诺都兑现,连续几次以后,你就会相信(具体的案例会很多,我们今后可能有空的话,会详细剖析概率、记忆规律如何干预“相信”的模式过程)

五、计算机科学中的“相信”模型

      目前的计算机科学,对于“相信”模型的运用可以说少之又少!这么一个非常基本的模型,在大数据或者深度学习,或者最新的人工智能技术出来之前,是完全没有的。

      如果你还运用2010年之前的操作系统、编程思维、数据分析思维的话,基本上接触不到“相信”模式。那个时候的操作系统、搜索、编程思维,对计算机的运算要求就是,所输入的一切信息,必须是完全可信的。

      人从键盘敲进去的每一个字符,计算机必须无条件相信,在无条件相信之后,再进行“是否理解”的反应。

      而现在的新的操作系统,越来越多的地方,开始有了计算机不是无条件相信的情况,最简单的就是我们常用的输入法,有好些时候,即便你敲“错”了拼音,也可能出来“正确”的字,也就是说,计算机开始“适当地怀疑,是不是又个失误”,这种纠正过程,在数学上也有混沌、蝴蝶效应的模型相惜描述过。

      我们来对比一下,完全相信的输入法,与适当怀疑的输入法,在同样敲击结果的情况下,结果的不同吧:


六、“相信”模型的运用及带动的产业


      “相信”是人对信息进行识别、挖掘、采用的重要模型。计算机科学在模拟了这个模型以后,第一个颠覆的就是传统的“数据分析”,替代的是“商业智能”;随后,“商业智能”活了三五年以后,也被颠覆了;替代的是“大数据”or“数据挖掘”;“大数据”概念or“数据挖掘”第一版活了没有五年,“人工智能”就成了革命者;中间顺带灭掉了“可信计算”。

     既然现在重新扛起了“人工智能”的大旗,产业的边界和目标就无限了,因为,这个世上,“人无所不能、人无所不颠覆”,那,“人工智能也无边了”。

      好吧,不吹了。实际一点。

      今年,AlphaGo的围棋表现,让不懂“人工智能”的人,突然意识到,人工智能的发展,已经很快了;但,其实,AlphaGo对“相信”模型的运用,仅仅在模拟人类的智能的最高处,就是第5层:技能层。这个层面的模拟是最容易的,结构最清晰的、结果约定得最明确的。反而是,那些越接进生理层的信息处理难度越大、强度越大、不确定性越大。

(关于AlphaGo的部分内容,可以听听我之前的单口相声:点击这里去听播客

      不过,由于在应用层的案例刺激,“人工智能”的产业已经发现,AlphaGo这一代的“人工智能”,太局限了,他们只能在人类已经过滤后的“互联网”结果上,采集“非原始”的信息,采集的是“人造的信息”,对这种信息的采集,完全不同于人类的信息采集模型。

      所以,既然要推进“人工智能”,怎么能不学习人是如何采集这个世界的信息的呢?在没有“科学结论”的情况下,用什么方法来提炼和分析人是如何采集这个世界的信息的呢?

      那就是用:虚拟现实和现实增强设备,在偷偷摸摸之中获取大量的:人类运用感觉器官的方法。

      你回忆一下,最早的游戏是:小手柄,后来是键盘,后来是体感,这些都是距离人的感觉器官很远的设备。现在搞的是直接作用于你感觉器官的设备,其实不是为了刺激你,真正的目的是,捕捉你看人、听声的:动作、方式、顺序、路径。

      说不定哪一天,你会看到一个机器人,看人的眼神、扭头听声的动作似曾相识,呵呵,那就是因为,你在某个时刻,用了某个虚拟现实或者现实增强设备。(看到新闻里说好多企业认为虚拟现实在:购物体验、旅游、游戏上能怎么怎么,我就知道,这些企业注定昙花一现)

文中的配图,来自电影《黑客帝国》主要是第二部和第三部

Wollaston

2016年5月12日

连云港

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