“万千大脑理论”#3, 大脑地图:神经元参考帧的“动态杰作”

如果大脑地图是一件“画作”,其美妙之处在于,她无时无刻不在动态变化,同时,有些预设却没有变化—— David 9

上一次,我们已经提到了参考帧,参考帧在新皮层中无处不在,我们的触觉可以引导视觉的预测,视觉反过来又可以引导触觉的预测(就像你在黑盒子中摸奖品)。并且不要忘了,我们身体的的各个部分能够很好地协调,也是参考帧的传递在起作用。

参考帧的巧妙联合,组成了所谓“大脑地图”的特征(或失真)Rebecca Schwarzlose的《大脑地图》进行了更详细的探讨。大脑无时无刻发送参考帧的神经元就像俯瞰广场上的群众,每个人都有自己的声音,每个人之间又可以相互交流:

这种分布式信息传递在局部甚至全局又可以形成统一的共识,这种共识我们可以笼统地叫做“大脑地图”,显然地图反映了大脑系统对外部世界的认识,需要强调的是,这种认识在很多情况下都是失真的如下左图是猕猴观看的图案,右图是脑区V1的对应活动

来自《大脑地图》
来自《大脑地图》

但是,“失真”不代表是失效的,恰恰相反,失真对物种的生存起到至关重要的作用,我们需要派遣更多的神经细胞去处理更值得关注的对象和区域(无论是视觉域还是声域),不是吗?

因此,在人脑V1区也会有失真的表达存在:

事实上,人类的大脑地图有更丰富的失真表达,如果以奥古斯特的《犹豫不决的未婚妻》为例(下图),我们首先会去多数把注意力集中到屏幕中间的新娘及其表情,甚至与之心理产生一定的共情,这时,新娘以外的画面对我们来说几乎是不存在的,之后慢慢地,我们才会把注意力拉回到整个画面极其各个对象的活动中来,并且会调动除了视觉以外的感官去感受整个场景:

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我们和我们的梦幻:对类脑智能的一些看法(一) ,Brain-inspired Intelligence

我们就是梦幻所用的材料,

一场睡梦环抱了短促的人生   ——   威廉·莎士比亚

智能体,特别是强协作的智能体,总是有许多相似之处,例如,我们总是可以把智能体看成客体,Ta是形成智能行为所需的“智能材料”, 而其主体是更底层的物质。

人类社会作为一个大型智能体,正在不断扩充自身物理和意识的边界,但是其主体——单个人类,是智能体不断运作的源泉,个体人类之间的连接方式(或强弱),或是人群聚集的模式,或是单个个体能力和功能上的变化,都会导致人类社会这个大型智能体的改变。

同样,对于我们单个人体自身,身体内部的基因或者神经元的选择,决定了我们的智能形态,我们的身体更像是基因或者神经元进行“智能实现”的材料,即使假设我们有自主意识,你会发现从一个拥有运动天赋的人转变为一个具有科学天赋的人可能会多么困难。  基因或者更深层次的物质已经为其所拥有的材料作出了选择,比如 ,虽然小脑体积只占整个脑的十分之一,但它却包含整个脑的一半以上的神经元:

如果每个人出生后的神经元是固定数量的,这些神经元的分布,组织和分配行为,是如何做到在混沌的世界中有序运作的,是研究类脑智能最有意思的问题。

这里需要指出的是,上面指出的“材料”不仅仅是智能体自身内部的自由资源,还有可以感知到的外部的自由资源。因此, 继续阅读我们和我们的梦幻:对类脑智能的一些看法(一) ,Brain-inspired Intelligence

“万千大脑理论”(A thousand brains theory) #2,机器智能和人类智能,构建智能的启发

人工智能是契合人类环境生长出的智能,他们应该有自己的旧皮层并从现在开始随着人类一同进化,而不是借用人类的旧皮层。比如,任何人类受到伤害时,他们都应该觉得痛苦,而不是无动于衷 —— David 9

上一次我们讨论了“万千大脑理论”的主要思想新皮层中的皮质柱是非常通用灵活的,每个皮质柱都有自己的世界模型,正是这种灵活性使得人类可以完成数不胜数的日常任务。但这种灵活也有缺点,我们人类的行走平衡,跑步跳跃等动作主要是靠旧皮层完成的,我们不需要思考和多余感知完成这些动作。这些强“具身”的智能可能是新皮层无法胜任的。

另外,我们还未解答150000个皮质柱各自维护的世界模型,为什么没有对我们认知世界产生矛盾和阻碍?Jeffrey Hawkins给出的答案是“投票”。但他并没有给出具体的投票机制,但他给出一些大致的解释轮廓,当你看到如下这张图,无论你把它看做是花瓶还是两个人脸的侧脸,你的视觉系统在同一时刻都倾向于看成一个对象而不是同时两个: 新皮层在做决定时倾向于达成一致意见。另外,管理各个感知领域的皮层部分,对不同的信号,在投票时有不同的“发言权”,可以把所有皮质柱想象成一个城市中不同职责的维护者,当城市的地下下管道出问题时,修理建筑的工人是没有发言权的,这个应该交给管道工人。

各个工人的分工非常精细和稳定,当你的视觉皮层看到一个物体被遮挡时,我们能够很自然地想象出背后的整个物体,因为我们之前看到过,而“看到过它的”那些皮质柱有最大的“发言权”。      

由这些理论延伸出去,Jeffrey Hawkins对机器智能未来的看法非常明朗,他认为意识只不过是体验到存在的感觉,那么如何体验到存在?我们需要持续地产生近期的对于体验的记忆,并且能够随时在一天中回放这些记忆。

比如某一时刻你走到了卧室中,但是你忘记为什么要走到卧室,于是你开始回忆你之前在干什么,在什么地方,现在为什么又会到卧室这里,你试图把记忆串起来,于是你也就有了意识,你真切地体验到你在这个世界中是一个智能体的感受。

但,david认为Jeffrey可能漏了一点更重要的问题: 继续阅读“万千大脑理论”(A thousand brains theory) #2,机器智能和人类智能,构建智能的启发