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心智差别在于有效联结

心智差别在于有效联结

作者: 向问天 | 来源:发表于2023-09-30 12:55 被阅读0次

我的朋友,人要让自己聪明起来,首先应努力建立有效的联结。联结可能是来自和外界各种人物,社会关系,还有我们自己脑内的神经元,各种信息的交流汇总。

独立的思考也能够建立有效联结吗?要不然你看那些杰出的艺术品是如何隔了几千年依然在感动我们。可以感受到作者的思考,他下笔动手时候试图解释的问题。

一个人的大脑有1.4公斤,大概3磅。内部有1000亿个神经元。在150亿年的宇宙中,这个数量也是另一个宇宙。过去大脑心智的研究是聚焦在颅相学的,很多人关注大脑的容量,和黑猩猩,银背大猩猩相比,试图找到智慧发展规律,显然这不是正确的方向。如果是这样,大象和鲸鱼早已经统治了地球。那么,为什么我们还一直用颅相学来解释心智的差异?这并不是因为颅相学很好,而是因为现在还无法提出更好的方案。

关于功能和尺寸的关系。先抛开头大的人是否更聪明这个问题,来看另外一个问题:肌肉发达的人是否力气更大?肌肉的尺寸可以通过磁共振成像来测量,力气可以通过一种器械来测量,很像你在健身房经常能见到的那种机器。研究者发现,这两者的相关系数在0.7和0.9之间,远远高于大脑尺寸和智商之间的相关性。

根据肌肉的尺寸可以准确地预测力气的大小。那么,为什么尺寸和功能在肌肉上如此相关,在大脑上却不然?你可以把肌肉想象成一个工厂,这个工厂里的每个工人都在做相同的事。如果每个工人都能独立地完成生产一个产品的所有步骤,那么当工人的人数增加一倍时,产出的产品就会增加一倍。同样,每一条肌肉纤维都做同样的事,这些纤维并列在一起,朝同一个方向用力。它们对于力气的贡献是可以叠加的,所以纤维越多的肌肉就会越有力气。

现在,再想象一个更为复杂的工厂。工人做的是不同的工作,比如拧一个螺丝或者焊一个接缝。要想做出一件产品,必须要所有的工人通力合作。经济学认为这种分工协作效率更高,因为专业分工可以使每个工人在特定的技能上更加熟练。然而,对于这种工厂,增加一倍的工人却不能增加一倍产量,因为很难把这些新工人集成到原有的组织中。

事实上,增加工人还有可能导致产量下降,因为他们干扰了原来的工作流程。软件工程中有一句格言,称为布鲁克斯定律,说“给一个已经延误的软件项目增加程序员,只会使它进一步延误”,正是这个道理。

大脑就像是这个复杂的工厂,每个神经元在其中只负责一项小任务,它们以错综复杂的方式协作,才能实现一个心智功能。这就是为什么心智水平几乎不依赖于神经元的数量,而是更依赖于它们的组织结构。这个工厂的比喻解释了颅相学的局限性。

一个神经元的功能不仅取决于输入它的连接,还取决于它输出的连接。为了解释这种对位,我们再来说说牛顿和莱布尼茨的故事。也许你读过那个新闻,说人们发现一些旧档案,其中记载了某位不知名的数学家,比牛顿和莱布尼茨早五十年发明了微积分。因为没能引起别人的注意,她最终默默无闻地死去,孤独地带着微积分进了坟墓。

既然这样,现在是否应该修改历史书,把功绩记给这位无名的学者,而不是牛顿和莱布尼茨?这种历史修正论也许听起来更公平,但其实它没有认识到科学的社会性。前面我说过,科学发现并不是一个独立天才的个人创造活动,因为任何新想法都建立在从别人那里借来的旧想法上。同样,也可以说,科学发现活动不仅是创造一个新想法,还包括让其他人接受这个新想法。一个人要想领受一项发现的功绩,就必须对其他人造成影响。

而牛顿的历史地位,正是取决于他如何利用前人的想法,以及如何影响后人的想法。与此类似,我认为:一个神经元的功能,主要取决于它与其他神经元的连接。

这句话定义了一套学说,即连接主义。这里所指的连接,既包括输入,也包括输出。要想知道一个神经元是做什么的,必须看它的输入。而要想知道它能产生什么作用,则要看它的输出。

这两种认识,在我们之前通过感知而引入的对于“局部–整体”连接规则的两种陈述中,都得到了体现。接下来,随着对连接主义理论的深入探索,除了感知之外,我们还将看到对记忆等其他心智现象的相对合理的解释。

这听起来很美妙,但是否有实在的证据,能证明真正的大脑确实体现了这些理论?很不幸,过去缺乏合适的实验手段来证明这一点。在感知的例子中,神经科学家们没有找到连接到詹妮弗•安妮斯顿神经元的神经元,也没有看到它们是否真的检测詹妮弗的局部。也就是说,如果接受了连接主义的那句定义,那么随之而来的问题就是,要想真正地理解大脑,就必须先找到神经元的连接关系,换句话说,就是找到连接组。

在《神奇的连接组:你的大脑可以改变 》这本书里,神经科学家承现峻宣称,我是860亿个神经用树突和轴突编织而成的连接组。20多年前,当承现峻教授在麻省理工学院宣扬这个猜想时,很多人将其看作异端邪说。今天,这个“异端邪说”正成为破解大脑奥秘的方法基石,正成为下一代人工神经网络的生物基石,正成为人类永生之梦的理性基石。

在远古传说里,神根据自己的形象创造了人类;现在,借助现代科技,人类有可能把自己改造成“神”,而连接组就是一条可能途径。

万维钢评价,在古人的想象中,人=灵魂+躯体;在现在很多人的想象中,人脑=软件 +硬件。这两个模型都会让你觉得思想应该可以上传,但事实是人脑的一切都是硬件,信息是以神经元连接的方式“长”在我们身上的。任何信息都是一个网络,而网络在每个人身上的长法都不一样。这是一个极为重要的观念。理解了这一点,你才能合理理解记忆、学习、习惯、训练、衰老、精神疾病、人工智能等一系列事情的机制,你谈论这些事情的时候才不至于犯幼稚的错误。

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