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缺陷也完美

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第六章 容易受骗的物种

书籍名:《缺陷也完美》    作者:内森·H.兰兹



为何人脑只能理解少数事物?为何我们会轻易被视错觉迷惑?为何思想、行为与记忆常有错乱?为何进化会奖励冒险做傻事的青少年,尤其是男性?……

在一本关于人类弱点的科普书里看到关于大脑的内容,着实耐人寻味。毕竟人脑是迄今为止发现的地球上最强大的认知“机器”。当然,人工智能在棋类比赛上能胜过我们,但人类在很多方面仍然胜其一筹——甚至胜过专门设计用来思考的机器。

人脑用了700万年实现了质的飞跃,进化速度以指数级增长,已远远超越了我们栖息在森林里的近亲黑猩猩。人脑比黑猩猩的大3倍多,但大并不是最主要的区别,因为人脑主要的进化只发生在几个关键区域,其中新皮质这个进行复杂推理的区域尤其发达。我们的“信息处理中心”空间比其他物种更大、互联性更强。人脑是如此敏捷聪慧,连超级电脑也不能与之相提并论。

大脑之美在于其原生的计算能力,亦见于其自我训练的能力中。现代人依赖形形色色的正规教育体系提升自我,但最紧凑深刻的学习其实都不是发生在校园之中。以语言习得为例,其深奥程度并非课堂可授,其细微差别也非教材可释,但神奇的是,人不费吹灰之力就能学会一门语言,纯粹依靠这颗奇妙的大脑去收集、整合、加工信息。机器学习再高效,也完全不能企及。谷歌翻译作为今天最高端的大众翻译引擎,可以被任何一个掌握双语的人随意把弄。短短几个月的授课就能让一个人成为翻译,比速度最快的电脑翻译还要出彩。

但金无足赤,人脑容易混淆事物、上当受骗,常常心猿意马。人脑要掌握低级技能举步维艰,学习高级技能组合也进退维谷,越是思考,就越会受到古怪的认知误差和偏见的困扰,无法理解这繁复的世界。一方面,它对某些外界输入过于敏感,却对其他存在视而不见;另一方面,它又很死板,墨守成规,比如连最基本的逻辑都不甚符合的教条和迷信(例如占星术),但一个毫不起眼的小故事却能塑造它针对一个问题的世界观。

偶然的意外让大脑功能受限——能力有限的计算工具出现无法解释的无能为力——而其联结方式则带来了其他限制。古人类与现代人的生活方式不尽相同,但人脑的力量和灵活性始终在不断演进。在过去的2000万年里,人类继承了猿类的血脉。在大约20万年前,古人类的身体结构开始出现现代人的特征,并在约65000年前开始转向现代生活。人类自步入文明以来没有经历太多遗传变化,而身体和大脑则要演化,去理解一个不断变化的世界。以往的心智只求温饱,今天它却演化成用于完全不同的目的,要理解诸如哲学、工程、诗歌等事物。

人类进化最关键的时期称为更新世,也称“文明的曙光”,它始于约260万年前,直到12000年前最后一个冰河期结束为止。到更新世末期,人类的足迹已遍布全球,大多数主要种族群体已经初具规模,农业正在各地萌芽。当时的生物基因与现在的几近相同。

换句话说,在过去的12000年中,人体和人脑没有太大的改变。有人说我们不适应今世,反而适应了更新世。也许正是如此,我们看待世界的方式更加明晰了。



错觉填空


奇趣屋、博物馆、马戏魔术,甚至观察咖啡桌上摆设的几本书都会让我们产生视错觉。当然,我们还得把互联网算上。这些视觉把戏让人眼花缭乱,是因为它们让我们有认知失调的感觉。我们知道不对劲,因为我们的大脑无法成功地继续给问题找到解决办法。这很有趣,但让人头晕。如果大脑处于长时间的混乱状态,大部分人必定会心烦意乱。

视错觉足足有十几种,以下几例为典型:客观上不可能存在的现象(比如一个叉子有3个叉尖或4个叉尖,取决于你看的角度);一条完美的直线在我们的眼里却是曲折的、断裂的;一幅静止的二维图也会让人看出纵深和动态;甚至有一些斑点或图像,会因你移动眼睛的方式而若隐若现。上述每个视错觉都有可供解释的机制,内容上略有不同。当缺失必要信息(或出现误导)时,大脑一般会专注于往缺失的部分“填空”,力求构建一个虽不精确但足够完整的图像。脑部感官传递的是“原装”信息,有时甚至原始到无法理解,大脑必须将其拆解成连贯的画面。电脑显示器的输入信号也不过如此,由一大堆电子转化成1和0,由显卡滤掉模糊参数,重构“高清”图像。

和显示器不一样,人脑拥有惊人的从收集的所有信息中推理的能力。这种能力在多数情况下都能派上用场。例如,我们能轻易地辨认别人的脸,因为相貌不同,大脑瞬间就能发现这些细微的差异。人们绞尽脑汁却记不住一个名字,一张脸倒是忘不了,而许多人仅凭朋友的眼鼻这样的单一特征即可识别其相貌。这是因为在语言发展之前,漫长的更新世使面孔成为社交的关键。人类依靠“看脸”来相识和交流。这让人在无生命物体上看到“脸”也会感到莫名兴奋。

早期的人类勉强能实现温饱,因此,从简单的图像中得出推论,根据过去的经验预测未来,以及只凭信息片段来判断全局的思维能力都是举足轻重的,往往攸关性命。但这个强大的特点偶尔也会让我们误入歧途,在脑海中制造出不准确的画面。

视错觉之所以妙趣横生,恰恰是利用了这些脑力。一般带有尖角或锥形边缘的交替或联锁图案,看着在动,实则静止。但只有以相反或交替方式排布时才会产生如此“奇效”。提高图像的对比度后,效果更是增色不少。人脑把这种“动感”归因于一种相当巧妙,许多生物共有的神经创新带来的神经副作用:对运动物体的感觉会被大脑一一“调平”。

图20  交替式图案能唤起人脑中的运动感,因为大脑通过双眼捕捉静态图像,从而造就了顺畅的“动图”

视网膜中的神经元会捕获视觉信息并尽快将其传递给大脑,却做不到即时传递——所以我们眼中所见,是大约1/10秒前的世界。成像延迟的原因是由神经元发射的最大频率的限制造成的。

假设视网膜中的所有神经元都运作起来(因为它们同时发送信号),便会达到闪变熔阈(flicker  fusion  threshold):一种速度超过双眼能力范围的发射频率。一旦眼睛的检测速度跟不上视觉信息的变化,大脑便会将这些信息“调平”,以稳定对运动物体的感知。我们实际上并没有真正看到,而是推断事物在“动”。眼睛能快速“取景”,即使在昏暗的光线下也可达到每秒约15次捕捉画面,随后传到大脑,视觉皮质即可创造出顺畅的动态图像,就像用胶片摄影机播放老电影一样。

这一说法不是随便做的类比,事实上,大脑接收的许多视觉介质均以快速闪烁的形式传递。举个例子,电视和电影里有帧频(或帧速率),即每秒显示的帧的数量,一般在25~50帧。只要帧频速度快于双眼接收画面的速度,大脑就会将所见“调平”,并产生流畅运动的感知。如果帧频稍慢,人眼就能看到电视节目和电影的“真容”了:一幅幅来回闪烁的画面。狗和猫不看电视,是因为它们的视网膜神经元比我们的灵敏许多,它们能看到屏幕上的闪光。换位思考一下,这必然是件头疼的事!鸟类比哺乳动物具有更高的闪变熔阈,所以捕猎游鱼飞虫等行动快速的猎物也不在话下。至于猿类和包括人类在内的灵长类动物,尽管色彩视觉超凡,但其闪变熔阈相当低,手脚麻利的猎物通常不是优先考虑的目标。(而人类习惯持久性狩猎,更多靠的是耐力和智慧,速度次之。)话说回来,即便我们比其他动物慢,但人脑确实依然会在静止图像上产生运动错觉。

看到一些特定图案时,这个负责“调平”运动感知的器官就会失灵。大脑在接触特定图形的时候才会被骗。棋盘的方格十分复杂,但通常不会引发运动错觉,让我们“运动成像”功能受阻的恰恰是那些摆成向前突进状的锐棱尖角。试想这样一幅画面:在开阔的稀树草原上,视野宽广处突然出现了一个尖头尖脑的东西,不禁让人更加觉得它会动,我们的大脑已顺应了这种规律。

画家们一直深谙此道,“脑尽其用”地在作品中创造运动幻觉。比如一幅历经140年的油画,应该寂然如水,但埃德加·德加(Edgar  Degas)的许多杰作都给观者以独特的质感,让人们觉得画中人物仿佛在动。他的杰作《调整舞鞋的舞者》便是静中带动的。

视觉容易犯错,但这个天生的缺陷绝非唯一的心智特征,那些最显著的缺点就更不用说了。懂得计算是人脑中最“人性”的特征,它非常发达,却错误百出。这些错误被称为认知偏差,它们足以让大脑乱作一团。