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2020-09-24

人類對現實的感知,其實都是人類的幻覺|cacao 可口雜誌

日常生活中,我們總是把感知——視覺、聽覺、觸覺、味覺——當作我們對真實世界準確描述的依據。當我們停下來認真思考這個問題時,當我們發現自己被某種感知錯覺愚弄時,我們才驚訝地發現,我們對世界的感知從來都不是直接的,它是間接的,是大腦對世界真實面目的最佳猜測,是對外部現實的內部模擬。儘管如此,我們仍然堅信這些模擬是合理並且合適的。如若不然,我們早就該被進化淘汰了。真正的現實世界可能永遠無法觸及,但感知至少能讓我們知道:真正的現實應該是什麼樣的。

但加州大學歐文分校的認知學教授唐納德·霍夫曼(Donald Hoffman)認為,事實並非如此。30多年來,霍夫曼致力於研究人類感知、人工智能、進化博弈理論和人類的大腦。他得出的結論十分有趣:感知呈現給我們的世界並不是真實的世界。他還表示,我們把進化本身也歸益於這種偉大的錯覺,因為它消滅了所謂的現實,而充分發展了個體的適應能力。

人類致力於研究現實的本質,讓被觀察的對像不受觀察者的影響。人類在這一領域做出的努力已經超越了神經科學和基礎物理學的界限。一方面,你發現研究人員絞盡腦汁地想要理解:腦灰質重僅約3磅,遵循物理學普遍規則,它是如何產生第一人稱的意識體驗的呢?這的確是個大難題。

另一方面,一個奇怪的事實擺在了量子物理學家面前:在人類開始觀察量子系統之前,它似乎並不是空間中的某種客觀存在。一系列實驗結果和我們的常識背道而馳:如果我們假設構成一般實物的粒子客觀獨立存在,不受觀察者的影響,那麼我們得出的答案就是錯誤的。量子物理學的核心內容相當明了:在某些空間中沒有客體存在。物理學家約翰·惠勒(John Wheeler)也說:這推翻了世界可以獨立於我們而存在的那些觀點。

神經學家拼命想要搞清第一人稱現實如何存在,量子物理學家想要弄清楚第一人稱現實如何不存在。簡而言之,一切又回到了觀察者本身。霍夫曼跨越學科邊界,想要構建觀察者的數學模型,揭開假象背後的現實。《量子雜誌》(Quanta Magazine)採訪了他,希望能得到更多的消息。

Q:人們經常以達爾文的進化論為依據,說明人類感知能準確反映現實。他們認為:我們必定以某種特定方式掌握著現實,否則我們很久之前就在進化中被淘汰掉了。如果我以為自己看到的是一棵棕櫚樹,但它其實是一頭老虎,那我肯定命喪黃泉了。

霍夫曼:對。傳統觀點認為,在我們的祖先中,能更準確感知現實的那部分人擁有比較大的優勢,更可能將他們準確感知現實的基因傳遞下去。千百代生息繁衍之後,我們堅信自己是那些能更準確感知現實的人的後代,我們對現實的感知也要更加準確。聽起來很有道理。但在我看來,這種觀點是完全錯誤的。它錯解了進化的基本事實,也就是有關適應性的事實——描述人類以特定策略達到生存、繁衍目標的函數關係。數學物理學家切坦·普拉卡什(Chetan Prakash)證明了這一理論:在以自然選擇為途徑的進化中,能準確感知現實的有機體並不會比同等複雜、卻感知不到現實的有機體更適於生存——兩者都能進化出適應性。

Q:你使用了計算機模擬來說明這一點,能舉個例子嗎?

霍夫曼:假設在現實中有一種資源,比如水。你可以客觀衡量它的多少:少量水,中等量水,大量的水。我們再假設你的適應度函數是正比線性的:看到少量水意味著你具備較低的適應度,看到中等水量意味著中等的適應度,看到大量的水意味著很高的適應度。在這種情況下,誰能看到更多真正的水,誰的適應度就更高,誰就贏了——但這只是因為適應度函數滿足了現實。然而在現實世界中,情況一般都不會是這樣。正態分佈曲線更加普遍:水太少你會渴死,水太多你又會被淹死。只有不多不少、剛好適量的水才易於生存。實際上,正比線性的適應度函數有時可能無法與現實相契合,客觀事實可能就此被我們推向否定。舉例來講,我們假設某種有著低適應性的生物體可以看到一定量的某種資源,而在這種低適應性生物眼裡,這種資源是紅色的。然而生物體所看到可能是個綠色的不多也不少的中間量資源,綠色意味著它們有著較高的適應性。該生物得到了適宜的適應度,但它感知到的並不是真相——某種資源真正有多少。它看不到大量和少量之間的任何區別,它只看到紅色——即使多與少的區別的確存在於現實之中。

Q:為什麼看到虛假的現實有利於有機體的生存呢?

霍夫曼:三四十年前開始,電腦開始流行。我們用電腦桌面來打個比方。假設在計算機桌面右下角有一個藍色矩形圖標——這是否表示文件本身是藍色矩形,且位於計算機的右下角?當然不是。但對於桌面上的存在來說,這是我們唯一可以斷言的東西——它的顏色、位置和形狀。這些是你可知的類別,但它們並不是真的文件本身或計算機中的其他任何東西。它們不可能是真的。這個現像很有趣。如果你對整個現實的看法都局限在桌面上,你就得不到計算機內部的真實描述。但桌面又是有用的。這個藍色矩形圖標指引我的行為,在它背後隱藏著一個複雜的現實,但我並不需要知道這個現實——這就是關鍵。進化用感知塑造了我們,讓我們作出調整,適於生存。這些感知指引我們採取合適的行為。但其中一部分感知把我們不需要知道的現實藏了起來。幾乎所有的現實都被藏起來了,無論這些現實是什麼。如果你花光所有的時間來計算這些複雜的現實,你早就進老虎肚子了。

Q:所以我們看到的一切都是錯覺?

霍夫曼:為了讓我們能活下去,我們擁有的感知已經經過了處理,所以我們必須認真對待它們。如果我看到我認為是蛇的東西,我就不會把它拿起來。如果我看到一列火車,我就不會走在它的前面。我已經將這些符號演化,保證我可以活下去,我必須認真對待它們。但如果你認為「認真」對待就等於要「如實」對待,那就大錯特錯,犯了邏輯上的錯誤。

Q:如果蛇不是蛇,火車不是火車,那它們是什麼?

霍夫曼:蛇和火車就像是物理學中提到的粒子,並不是客觀、獨立於觀察者的存在。我看到的蛇是我的感知系統創造出來的,告訴我行為的適應性後果。進化形成的解決方案是可接受的,並不是最佳的。蛇是一個可接受的解決方案,告訴我在某種情況下應該如何行動。我看到的蛇和火車是我的心理表徵;你看到的蛇和火車是你的心理表徵。

Q:你一開始怎麼會對這些想法產生興趣?

霍夫曼:十幾歲的時候,我就對一個問題很感興趣:我們是機器嗎?我看的科學讀物都說,我們的確是機器。但我的父親與教堂的人卻都說不是。我決定自己去尋找答案。這可以說是一個重要的個人問題——如果我是一台機器,我一定會找到答案的!如果我不是,我想知道,機器之外的特殊魔法是什麼?終於,20世紀80年代,我去了麻省理工學院的人工智能實驗室,開始研究機器感知。此時,視覺研究領域也在開發特定視覺能力的數學模型方面取得了新的成功。我注意到,它們似乎擁有一個共同的數學結構。我想,我應該可以構建一個規範的觀察結構,包括一切所有可能的觀察模式。我的靈感一定程度上來源於艾倫·圖靈(Alan Turing)。他發明了一種抽象的計算模型「圖靈機」,將人們使用紙筆進行數學運算的過程抽象化,由一個虛擬的機器替代人們進行數學運算。他想要得到最簡單省力、切實可行的數學描述。這種簡單的形式主義正是科學計算的基礎。我在想,我能否也為觀察科學提供一個類似的、簡單的、規範的基礎嗎?

Q:你是說意識的數學模型。

霍夫曼:沒錯。直覺告訴我,意識經驗是存在的。我有痛覺、味覺、嗅覺、我所有的感官體驗、心情和情緒等。我只想說:這種意識結構的一部分由一系列所有可能的經驗組成。如果我已經有某種經驗,基於這種經驗,我可能會想要改變我正在做的事。所以我需要得到一個數學集合,包括我可能會採取的行動和基於經驗允許我作出改變的戰略可能。這是我的基本想法。我有一個經驗空間X,一個行動空間G和算法D,讓我可以在經驗基礎上選擇新的行動。然後我假定整個世界是W,是一個概率空間。世界影響我的感覺,進而產生從世界到經驗的一個映射P。如果我採取行動,我會改變世界,進而產生一個從行動空間到世界的映射A。這就是整個結構,包括六個要素。我要說的是:這就是意識的結構,是我設定的人們力圖想要到達的目標。

Q:你的結構中有一個W,你的意思是說外部世界是客觀存在的?

霍夫曼:有一點的確令人吃驚。我可以把W從結構中拿出來,在它的位置放上一個意識代理,得到一個以意識代理替代外部世界現實的結構。事實上,這整個結構網可以是任意、複雜的——這就是世界。

Q:世界只是其他意識代理?

霍夫曼:我稱之為意識現實主義:客觀現實只是意識的代理,當然這只是我的觀點。有趣的是,我可以讓兩個意識代理互動,這種互動的數學結構也滿足意識代理的定義。這個數學模型對我很有啟發。我可以選擇兩種思維,他們可以產生一種新的、統一的單一思維。具體舉例來講,我們的大腦有兩個半球。但是如果把左右腦分開,橫向隔斷胼胝體,你就能證實兩種獨立意識的存在。在隔開之前,存在的似乎是單一、統一的意識。這個例子說明:意識代理的存在並非不可能。你也可能會看到兩個分離開的意識代理。我沒想到的是,竟然是數學給了我啟發,讓我認識到了這一點。它告訴我,我可以選擇諸多單一的觀察者,把它們合在一起,創造出新的觀察者,重複無數次——這就是意識代理。

Q:如果世界是意識代理,是所有第一人稱的觀點,科學會發生改變嗎?科學一直是對世界的第三人稱描述。

霍夫曼:我們正在研究的就是讓你我可以在相同的狀況下衡量同一對象,得出相同的結果——從量子力學來看這一點非常清楚。物理學告訴我們,客觀物理對像不存在。發生了什麼?我想我可以跟你談談我的頭痛,我相信我們聊得起來,因為你也有你自己的頭痛。同一事物是真實的,如蘋果、月亮、太陽和宇宙。你有你自己(感知)的頭痛,你也有你自己(感知)的月亮。但我們習慣於假設他人所描述的正是我們曾經或者正在經歷的。這個假設可能是假的,但這是我溝通的起點,是我們在物理對象和客觀科學上能做到的最好。

Q:但好像並沒有多少人在思維、意識的神經科學或哲學研究中考慮到基礎物理學。你認為這是絆腳石嗎?它是否阻礙了那些試圖理解意識的人?

霍夫曼:已經阻礙了人們理解意識的進程。他們不僅忽略基礎物理學的進步,往往還對此毫不掩飾。他們公開承認,量子物理學與意識中經常涉及到的腦功能無關。他們確信意識是神經活動的傳統屬性,它的存在獨立於任何觀察者——它有尖峰率、突觸處的連接強度,也許還有其他一些動態特性。這些都是牛頓物理學中非常傳統的概念:時間是絕對的,物體絕對存在。因此他們(神經科學家)無法取得進步。他們不了解物理學取得的那些令人難以置信的見解和突破。這些見解在等待我們去運用,但我的同行卻說:我們堅信牛頓的理論,謝謝。雖然我們知道這會使得神經科學落後於物理學大概三百年。

Q:這些人似乎並不支持羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)和斯圖爾特·哈梅羅夫(Stuart Hameroff)的模型。這些模型認為,你的大腦客觀存在,它處在空間中,但它和量子一樣。而你現在說的是:看,量子力學告訴我們,我們必須質疑這一概念:空間中物質客觀存在。

霍夫曼:沒錯。神經科學家說:我們不需要調用這些量子過程,我們不需要量子波函數在神經元層面上發生坍縮,我們可以用經典物理學來描述大腦中的過程。我強調的是量子力學更重要的東西:神經元,大腦,空間……這些只是我們使用的符號,它們並不是真的。並沒有一個傳統的大腦在演繹量子魔法。大腦是不存在的!量子力學認為,傳統的物質——包括大腦——是不存在的。這是對現實本質更激進的說法,它並沒有提到大腦完成一些棘手的量子運算。即使是彭羅斯也沒能將這個問題研究得太透徹。而我們大多數人,你知道的,都是天生的現實主義者。我們生來就是物理學家。人們很難放棄這種立場和觀點。

Q:最後我們再回到你十幾歲時面臨的問題——我們是機器嗎?

霍夫曼:我構建的意識代理形式理論在計算科學上是很普遍的。在這個意義上,它就是一種機器理論。這理論在計算上是很普遍的,我可以去掉所有認知科學和神經網絡因素。但現在,我不認為我們是機器,因為我不會把數學表達和被表達的東西混為一談。作為意識現實主義者,我認為經驗是存在論的起點,是最為基本的元素;我一再強調經驗才是核心,就像日常生活的經驗:真正的頭痛,真正巧克力的味道,這就是現實的終極本質。

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1 則留言

  1. 舉手彈指之頃三十二億百千念,念念成形,形皆有識,識念極微細,不可執持。

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