Показаны сообщения с ярлыком Фрит. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Фрит. Показать все сообщения

15 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа (6/6)



&  С чего же начинаются наши предположения? Предположения о людях, о которых мы пока ничего не знаем, могут быть основаны только на предубеждениях. Это не что иное, как предрассудки. (Наши предрассудки (или априорные знания) не отгораживают нас от мира, но открывают нас для понимания того, что мы стремимся понять.) Предрассудки дают нам возможность начать выдвигать предположения – и неважно, насколько точным окажется наше предположение, если мы всегда будем корректировать наше следующее предположение в соответствии с обнаруженной ошибкой.

&  Наш мозг всегда ожидает, что свет будет падать сверху. Это предрассудок, встроенный в наш мозг эволюцией. Когда наш мозг наблюдает за движениями людей, он ожидает, что они будут достигать своих целей, прилагая минимум усилий. И это тоже врожденный предрассудок.

&  Наши предрассудки начинаются со стереотипов. Наши первые априорные убеждения о вероятных знаниях и поведении незнакомых людей связаны с их полом. Даже у трехлетних детей уже развит этот предрассудок. Они ожидают, что у мальчиков есть игрушечные машинки, а девочки будут работать в больнице.

&  Социальные стереотипы дают нам отправную точку для взаимодействий с незнакомыми людьми. Они позволяют нам делать первые предположения о намерениях этих людей. Но мы знаем, что эти стереотипы очень примитивны. Предположения и предсказания, которые мы делаем на основе таких ограниченных знаний, будут не очень хороши. Когда мы заметим, что человек чем-то отличается от наших друзей и знакомых, наш мозг будет ожидать, что взаимодействие с этим человеком будет сложнее. У нас окажется меньше общего. Наш мозг будет не так уверен в том, что знает этот человек из того, что знаем мы. Поэтому нам будет уже намного сложнее предсказать, что он будет делать и говорить. Пытаясь общаться с кем-то непохожим на нас, мы неизбежно будем вести себя немного иначе, чем при общении с друзьями и знакомыми.

&  Вот в чем трудность таких предсказаний. Я могу предсказать, что вы будете делать, на основании того, что сделал бы я в той же ситуации. Поэтому, если вы непохожи на меня, мое предсказание может оказаться ошибочным. Мы очень хорошо понимаем свои собственные действия, потому что знаем, что будет дальше.


&  Строя модели внутреннего мира других людей, наш мозг решает задачу, требующую проникновения в чужое сознание. И именно эта способность строить модели чужого сознания и создала пропасть между людьми и всеми другими видами живых организмов. Если бы мы не могли строить мысленные модели окружающего мира и делиться ими, у нас бы не было ни языка, ни культуры.

&  Передача опыта – это не только слова. Если я расскажу вам о своем опыте, в вашем мозгу произойдут изменения, которые произошли бы, если бы это был ваш собственный опыт.

&  Мы понимаем, что поведением людей управляют убеждения, даже если эти убеждения ложны. И мы быстро узнаём, что можем управлять поведением людей, поставляя им ложные сведения. Это темная сторона нашего общения.

&  Способность нашего мозга передавать мысли другим может не только приносить пользу, но и приводить к ужасным последствиям. Все мы знаем, как легко, хотя бы на время, поддаться влиянию ложных представлений.
     Шанс выиграть в Британскую национальную лотерею примерно один на 14 миллионов, то есть намного меньше, чем риск умереть, не дожив до розыгрыша этой недели. За какое время до розыгрыша нужно было бы покупать билет, чтобы шанс выиграть был больше, чем риск умереть, не дожив до розыгрыша? По-видимому, около трех с половиной минут... И всё же многие из нас считают, что лотерейные билеты стоит покупать.

&  Рано или поздно ложные представления всегда можно отвергнуть, потому что они дают плохие предсказания.

&  Я считаю, что истина существует. Пока у нас есть возможность убеждаться, что одна модель материального мира работает лучше, чем другая, мы можем стремиться создавать ряд все более и более удачных моделей. В конце этого ряда, хотя он и бесконечен в математическом смысле, находится истина – истина того, как в действительности устроен мир.

&  Мы едва осознаём все эти ограничения. Нам кажется, что мы полностью контролируем свои действия. Именно поэтому нам так сложно избавиться от этой идеи гомункулуса. Над всем нашим опытом довлеет ощущение, что всё у нас под контролем. Существует материальный мир, в котором мы действуем, и в этом материальном мире есть другие деятели, похожие на нас, которые тоже сами себя контролируют.
     Это последняя иллюзия нашего мозга: он скрывает все наши связи с материальным миром и социальной средой и создает у нас ощущение собственного независимого "я".

&  Я уделил особое внимание тому, как много известно нашему мозгу без нашего ведома. Он заставляет нас бояться вещей, которые мы видим, сами того не осознавая, и может управлять сложными движениями конечностей, о которых мы и не подозреваем. Кажется, что для сознания остается очень мало дела. Поэтому, вместо того чтобы задаваться вопросом, как субъективный опыт может возникнуть из активности нейронов, я хочу задаться вопросом: "Зачем нужно сознание?" Или, точнее, "Почему наш мозг заставляет нас ощущать себя свободными деятелями?" Можно предположить, что мы получаем некоторые преимущества за счет восприятия себя как свободных деятелей. Так что вопрос в том, в чем состоят эти преимущества.

&  Одно из важных следствий нашего чувства свободной деятельности состоит в том, что мы видим в других людях таких же свободных деятелей, как мы сами. И мы считаем, что свободные деятели ответственны за свои поступки. Уже к трехлетнему возрасту дети проводят четкую грань между преднамеренными действиями и непреднамеренными, случайными событиями.
     Когда люди делают что-то непреднамеренно, мы не считаем, что они ведут себя плохо. Когда людей заставляют делать что-то против их воли, мы тоже не считаем, что они поступают нечестно. Только преднамеренно совершенные, свободно выбранные поступки могут быть нечестными.

&  Между нашим восприятием себя как свободных деятелей и нашей готовностью вести себя альтруистично, радуясь, когда мы сами поступаем честно, и огорчаясь, когда другие поступают нечестно, есть глубокая связь. Для возникновения этих чувств принципиально, чтобы мы воспринимали себя и других как свободных деятелей. Мы уверены, что мы все способны к осознанному выбору. На этом и держится наша готовность сотрудничать с другими. Эта последняя иллюзия, создаваемая нашим мозгом – что мы существуем отдельно от социальной среды и являемся свободными деятелями, – позволяет нам вместе создавать общество и культуру, которые настолько больше, чем каждый из нас в отдельности.

  ... Давайте вернемся на вечеринку и будем веселиться.”

14 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа (5/6)



&  Как заметил Джон Сёрль, когда мы встречаем человека, идущего на запад, мы не знаем, идет ли он в булочную на той стороне улицы или в Патагонию. Но наш байесовский мозг решает эту проблему. Мы можем устранить эту неоднозначность, потому что заранее знаем, какова наиболее вероятная цель его движения.

&  Мозг создает у меня ощущение деятельности, связывая вместе причины и следствия действий, которые я совершаю. Что же произойдет, если, вместо того чтобы отмечать время моих собственных действий, я буду следить за тем, как вы нажимаете кнопку, вызывая звук звонка, и отмечать точное время этих двух событий? В данном случае у меня не будет вашего ощущения нажатия кнопки. Но, несмотря на его отсутствие, в моем внутреннем времени эти события все же будут сближены по отношению к реальному времени. Я связываю воедино причины и следствия действий, даже если в роли деятеля выступаете вы, а не я.

&  Ощущение деятельности основывается просто на связывании причин и следствий посредством предсказаний. И поэтому я могу ощущать вашу деятельность точно так же, как ощущаю свою.

&  Именно тогда, когда мы сами не выступаем в роли деятелей, например когда кто-то другой двигает нашей рукой, мы более всего ощущаем эти внутренние сигналы. Когда мы сами играем роль деятелей, эти внутренние сигналы подавляются. И это означает, что мы воспринимаем самих себя как деятелей точно так же, как мы воспринимаем других людей как деятелей: мы отмечаем связи между действиями и их результатами. При этом мы учитываем все, что знаем о первоначальных намерениях действующего. Но мы не учитываем физических ощущений, испытываемых другими деятелями. Именно благодаря тому, что у нас нет прямой связи с материальным миром, даже с миром нашего собственного тела, мы и можем проникать в чужие внутренние миры. Механизмы, возникшие у нас в мозгу в ходе эволюции и предназначенные для познания материального мира, дают нам также возможность проникать во внутренние миры других людей.


&  Мы думаем, что у нас есть прямая связь с материальным миром, но это иллюзия, создаваемая нашим мозгом. Наш мозг создает модели материального мира, совмещая сигналы, поступающие от органов чувств и априорные ожидания, и именно эти модели мы и осознаём как окружающий мир. Знания о внутреннем мире – мире сознаний других людей – мы получаем точно так же. Но так или иначе наша связь с этим внутренним миром не более и не менее прямая, чем наша связь с окружающим материальным миром. Пользуясь сигналами, поступающими от органов чувств, и априорными знаниями, полученными из опыта, наш мозг создает модели сознаний других людей.

Проблема слов и смыслов представляет собой более усложненный вариант проблемы движений и намерений. Когда я вижу движение, я улавливаю стоящее за ним намерение. ... Но смысл движений неоднозначен. Многие разные цели требуют одних и тех же движений. ...когда мы встречаем человека, идущего на запад, мы не знаем, идет ли он в булочную или в Патагонию. Столь же неоднозначен смысл, заключенный в словах. Одни и те же слова могут означать разное. Слова "Питер очень начитан" кажутся невинным высказыванием, описывающим Питера. Но следующее предложение – "Он даже слыхал о Шекспире" – дает нам понять, что профессор английского языка говорит это иронически. Она хочет сказать нам, что на самом деле Питер не начитан.

&  Инженеры назвали бы этот поиск смысла обратной задачей. Наша рука представляет собой простое механическое устройство, вполне понятное инженерам. Ее основу составляют твердые стержни (кости), соединенные суставами. Мы двигаем рукой, прилагая силу мышц к этим стержням. Что произойдет, когда мы определенным образом приложим силу к этой системе? Поиск ответа на этот вопрос называют прямой задачей. Эта задача имеет однозначное решение. В механическом устройстве, таком как наша рука, имеется прямая связь между причиной (силами, которые мы прикладываем к костям) и следствием (как движется наша рука). Зная, как будут действовать силы, инженер может точно предсказать, как будет двигаться рука.
     Но существует также обратная задача. Какие силы нам нужно приложить, если мы хотим, чтобы наша рука заняла определенное положение? У этой задачи нет единственного решения. Мы можем двигать рукой по разной траектории и с разной скоростью так, что в итоге она все равно окажется в одном и том же месте. Можно приложить силы многими способами – даже бесконечным числом способов, чтобы заставить руку в итоге занять требуемое положение. Как же мы выбираем, какие силы приложить? По счастью, когда мы двигаем руками, мы не осознаём этой проблемы. Ее решает за нас наш мозг. Одни возможные решения окажутся лучше других, и, основываясь на прошлом опыте, наш мозг очень неплохо умеет находить наилучшее. (Мы еще не знаем, каким конкретно определением "лучшего" движения пользуется наш мозг. Лучшим может быть такое движение, которое требует наименьших затрат энергии, или такое, которое можно сделать наименее изменчивым.)
     Точно такую же обратную задачу мы решаем, когда слушаем человеческую речь. Для выражения многих разных смыслов можно использовать одни и те же слова. Как же мы выбираем из этих смыслов наилучший?
     Главное здесь то, что это точно такая же задача, как та, которую наш мозг давно научился решать, воспринимая окружающий мир. Смысл (в данном случае – причина) сигналов, достигающих наших органов чувств, точно так же допускает разные интерпретации. Многие разные объекты окружающего мира могут вызвать одни и те же сигналы, поступающие от органов чувств. Нечто, выглядящее как сложная геометрическая фигура на плоскости, может быть простым трехмерным кубом. Наш мозг решает эту проблему, пользуясь предположениями об окружающем мире и предсказывая, что произойдет дальше в ходе нашего взаимодействия с ним. Ошибки в таких предсказаниях позволяют нам совершенствовать свои предположения до тех пор, пока мы не получим хорошую модель того, что есть в окружающем мире. Точно так же мы (точнее, наш мозг) выдвигаем предположения о том, какие цели может преследовать тот или иной человек, и затем предсказываем, что он будет делать дальше. Мы предполагаем, что человек пытается что-то нам сообщить, и затем предсказываем, что он скажет дальше.



13 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа (4/6)



&  Какие ошибки будет совершать система, работающая путем предсказаний? У нее будут возникать проблемы во всякой ситуации, допускающей неоднозначную трактовку, например когда два разных объекта окружающего мира вызывают одно и то же ощущение. Такие проблемы обычно решаемы за счет того, что одна из возможных трактовок намного вероятнее другой...
     Очень странная форма комнаты Эймса спланирована так, чтобы вызывать у нас те же зрительные ощущения, что и обычная прямоугольная комната. Обе модели, комнаты странной формы и обычной прямоугольной комнаты, позволяют одинаково хорошо предсказать то, что видят наши глаза. Но на опыте мы имели дело с прямоугольными комнатами настолько чаще, что поневоле видим и комнату Эймса прямоугольной, и нам кажется, что люди, которые движутся по ней из угла в угол, немыслимым образом увеличиваются и уменьшаются. Априорная вероятность (ожидание) того, что мы смотрим на комнату такой странной формы, столь невелика, что наш байесовский мозг не берет в расчет необычные сведения о возможности такой комнаты.

&  Рассмотрим проблему цвета. Мы узнаём цвет объектов исключительно по отражаемому ими свету. Цвет определяется длиной волны этого света. Длинные волны воспринимаются как красный цвет, короткие – как фиолетовый, а волны промежуточной длины – как остальные цвета. У нас в глазах есть специальные рецепторы, чувствительные к свету с разной длиной волны. Стало быть, сигналы, идущие от этих рецепторов, говорят нам, какого цвета помидор? Но здесь возникает проблема. Ведь это не цвет самого помидора. Это характеристика света, отражаемого помидором. Если осветить помидор белым светом, он отражает красный свет. Поэтому он и выглядит для нас красным. Но что если осветить помидор синим цветом? Теперь он может отражать только синий цвет. Будет ли он теперь выглядеть синим? Нет. Мы по-прежнему воспринимаем его как красный. Судя по цветам всех видимых объектов, наш мозг решает, что они освещены синим цветом, и предсказывает "истинный" цвет, которым должен обладать каждый из этих объектов. Наше восприятие определяется этим предсказанным цветом, а не длиной волны света, попадающего в наши глаза.
     См. также lottolab.org

Куб Неккера – широко известная зрительная иллюзия. Мы можем видеть на этом рисунке куб, передняя сторона которого направлена влево и вниз. Но тут наше восприятие внезапно меняется, и мы видим куб, передняя сторона которого направлена вправо и вверх. Объясняется это очень просто. Наш мозг видит на этом рисунке скорее куб, чем плоскую фигуру, которая там есть на самом деле. Но как изображение куба этот рисунок неоднозначен. Он допускает две возможных трехмерных трактовки. Наш мозг спонтанно переключается с одной трактовки на другую в неустанных попытках найти вариант, который лучше соответствует сигналам, поступающим от органов чувств.
     Но что произойдет, если я найду неопытного человека, который никогда раньше не видел куб Неккера и не знает, что он кажется направленным то в одну сторону, то в другую? Я покажу ему рисунок ненадолго, чтобы он успел увидеть только один вариант куба. Затем я попрошу его представить себе эту фигуру. Произойдет ли переключение образов, когда он будет смотреть на эту фигуру в своем воображении? Оказывается, что в воображении куб Неккера никогда не меняет своей формы.
     Наше воображение совершенно некреативно. Оно не делает предсказаний и не исправляет ошибок. Мы ничего не творим у себя в голове. Мы творим, облекая наши мысли в форму набросков, штрихов и черновиков, позволяющих нам извлечь пользу из неожиданностей, которыми полна действительность. Именно благодаря этим неиссякаемым неожиданностям взаимодействие с окружающим миром и приносит нам столько радости.


&  В 1973 году Гуннар Йоханссон установил маленькие лампочки на теле одной из своих студенток (примерно четырнадцати лампочек на лодыжках, коленях, локтях и т.д. оказалось вполне достаточно) и заснял ее движения в темноте на пленку. В этом фильме видны только довольно сложные движения четырнадцати светящихся точек. Если смотреть на одну из этих точек в отдельности, ее движения кажутся бессмысленными. Если смотреть на все эти точки, когда они неподвижны, эта статичная картина тоже кажется бессмысленной. Но как только эти точки приходят в движение, мы сразу видим перед собой человеческую фигуру. Мы можем сказать, мужчина это или женщина, и можем сказать, идет она, бежит или танцует. Мы можем даже сказать, весело ей или грустно.
     Хорошие демонстрации можно найти, например, на сайте biomotionlab.ca.

&  Особенно много внимания мы уделяем глазам других людей. Когда мы следим за чьими нибудь глазами, мы улавливаем их малейшие движения. Мы можем на расстоянии в 1 метр заметить движение глаз, при котором они смещаются менее чем на 2 миллиметра. Эта чувствительность к движениям глаз позволяет нам сделать первый шаг в область внутреннего мира другого человека. По положению его глаз мы можем довольно точно сказать, куда он смотрит. А если мы знаем, куда человек смотрит, мы можем узнать, чем он интересуется.

&  Всякое наше движение сопровождается активностью определенного характера в моторных участках мозга. Одно из первых удивительных открытий, сделанных с помощью томографии мозга, состояло в том, что активность того же характера наблюдается и в тех случаях, когда мы готовимся совершить такое же движение или просто представляем себе, что совершаем его. То же самое происходит, когда мы наблюдаем за движениями кого-то другого. Наш собственный мозг при этом активируется в тех самых участках, которые активировались бы, если бы мы сами совершали эти движения. Главное отличие, разумеется, состоит в том, что мы сами при этом не движемся.
     Наш мозг реагирует подобным образом, когда мы видим движения кого-то другого, несмотря на то что иногда эта реакция вступает в противоречие с нашими собственными действиями и может даже приводить к неловким ситуациям.

&  Подражание похоже на предсказание. У нас есть склонность подражать другим автоматически, не задумываясь об этом. Нам кажется, что это просто. И только когда мы пытаемся научить этому машину, мы понимаем, как это сложно. Когда я вижу, как вы двигаете рукой, я могу просто повторить те же движения. Движения вашей руки вызывают изменения картины, отражающейся у меня на сетчатке и трактуемой моим мозгом. Но как моему мозгу удается перевести ряд меняющихся зрительных картин в ряд приказов мышцам, которые произведут те же движения в моей собственной руке? Начать с того, что я не вижу задействованных в вашем движении мышц. Кроме того, если я подражаю движениям ребенка, мне нужно посылать моим мышцам другие сигналы, чтобы получить те же движения, ведь мои руки намного длиннее.
     Та же самая проблема стоит перед разработчиками компьютеров. Как сделать так, чтобы управляемая голосом система обработки текстов переводила последовательность звуковых колебаний, производимых нашим голосом, в пятна определенной формы на бумаге, выходящей из принтера? Решение этой проблемы состоит в том, чтобы создавать внутренние модели, которые свяжут одно с другим...



12 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа (3/6)



&  Наше восприятие зависит от априорных убеждений. Это не линейный процесс, вроде тех, в результате которых возникают изображения на фотографии или на экране телевизора. Для нашего мозга восприятие – это цикл. Если бы наше восприятие было линейным, энергия в виде света или звуковых волн достигала бы органов чувств, эти послания из окружающего мира переводились бы на язык нервных сигналов, и мозг интерпретировал бы их как объекты, занимающие определенное положение в пространстве. Именно этот подход и сделал моделирование восприятия на компьютерах первого поколения такой сложной задачей. Мозг, пользующийся предсказаниями, делает все почти наоборот. Наше восприятие на самом деле начинается изнутри – с априорного убеждения, которое представляет собой модель мира, где объекты занимают определенное положение в пространстве. Пользуясь этой моделью, наш мозг может предсказать, какие сигналы должны поступать в наши глаза и уши. Эти предсказания сравниваются с реальными сигналами, и при этом, разумеется, обнаруживаются ошибки. Но наш мозг их только приветствует. Эти ошибки учат его восприятию. Наличие таких ошибок говорит ему, что его модель окружающего мира недостаточно хороша. Характер ошибок говорит ему, как сделать модель, которая будет лучше прежней. В итоге цикл повторяется вновь и вновь, до тех пор пока ошибки не станут пренебрежимо малы. Для этого обычно достаточно всего нескольких таких циклов, на которые мозгу может потребоваться лишь 100 миллисекунд. (!!!)
     Система, которая строит подобным образом модели окружающего мира, стремится использовать всю доступную информацию для совершенствования своих моделей. Ни зрению, ни слуху, ни осязанию не оказывается предпочтений, так как все они могут быть информативны. Кроме того, эта система стремится делать предсказания о том, как сигналы, поступающие от всех органов чувств, изменятся в результате нашего взаимодействия с окружающим миром. Поэтому, когда мы видим бокал вина, наш мозг уже делает предсказания о том, какие ощущения возникнут, когда мы возьмем его в руку, и какой вкус будет у этого вина. Представьте себе, как дико и неприятно было бы взять бокал сухого красного вина и обнаружить, что оно холодное и сладкое.

&  Откуда наш мозг берет априорные знания, необходимые для восприятия? Частично это врожденные знания, записанные у нас в мозгу за миллионы лет эволюции. Например, у многих видов обезьян цветовая чувствительность нейронов сетчатки идеально подходит для высматривания плодов, которые встречаются в их среде обитания. Эволюция встроила в их мозг априорную гипотезу о цвете спелого плода.


&  Некоторые сведения об окружающем мире меняются очень слабо и, в связи с этим, становятся сильными априорными гипотезами. Мы можем видеть тот или иной объект только тогда, когда его поверхность отражает свет, который попадает нам в глаза. От света возникают тени, которые позволяют нам судить о форме объекта. В течение многих миллионов лет на нашей планете был только один основной источник света – Солнце. А солнечный свет всегда падает сверху. Это значит, что вогнутые объекты будут темнее сверху и светлее снизу, в то время как выпуклые объекты будут светлее сверху и темнее снизу. Это простое правило жестко прописано в нашем мозгу. С его помощью мозг решает, выпуклый или вогнутый тот или иной объект.

&  Иллюзия с костяшками домино. Вверху — половинка костяшки домино с пятью вогнутыми пятнышками и одним выпуклым. Внизу — половинка с двумя вогнутыми и четырьмя выпуклыми пятнышками. На самом деле вы смотрите на плоский лист бумаги. Пятнышки выглядят вогнутыми или выпуклыми из-за характера их затенения. Мы ожидаем, что свет падает сверху, поэтому у выпуклого пятнышка должен быть затенен нижний край, а у вогнутого — верхний. Если вы перевернете книгу, вогнутые пятнышки станут выпуклыми, а выпуклые — вогнутыми.

&  Когда априорные знания нашего мозга неверны, наше восприятие оказывается обманчивым. Современные технологии позволяют создавать множество новых изображений, правильно интерпретировать которые наш мозг не способен. Такие изображения мы неизбежно воспринимаем неправильно.

&  Для мозга между восприятием и действиями существует тесная связь. Наше тело служит нам, чтобы познавать окружающий мир. Мы взаимодействуем с окружающим миром посредством своего тела и смотрим, что из этого выйдет. Этой способности тоже не хватало ранним компьютерам. Они просто смотрели на мир. Они ничего не делали. У них не было тел. Они не делали предсказаний. Восприятие давалось им с таким трудом в том числе и по этой причине.

&  Простые движения помогают нашему восприятию. Но движения, совершаемые с некоторой целью, которые я буду называть действиями, помогают восприятию еще больше. Если передо мной стоит бокал с вином, я осознаю, какой он формы и какого цвета. Но я не осознаю, что мой мозг уже рассчитал, какое положение должна занять моя рука, чтобы взять этот бокал за ножку, и предчувствует, какие ощущения возникнут при этом в моих пальцах. Эти приготовления и предчувствия происходят даже в том случае, если я не собираюсь брать в руку этот бокал. Часть мозга отображает окружающий мир в свете наших действий, например действий, нужных, чтобы выйти из комнаты или чтобы взять со стола бутылку. Наш мозг непрерывно и машинально предсказывает, какими движениями будет лучше всего осуществить то или иное действие, которое нам может понадобиться совершить. Всякий раз, когда мы совершаем какое-либо действие, эти предсказания проверяются, и наша модель мира совершенствуется, исходя из ошибок в таких предсказаниях опыт обращения с бокалом вина улучшает мое представление о его форме. В будущем мне будет проще понять, какой он формы, посредством такого несовершенного и неоднозначного чувства, как зрение.

&  То, что мы воспринимаем, это не те необработанные и неоднозначные сигналы, поступающие из окружающего мира к нашим глазам, ушам и пальцам. Наше восприятие намного богаче – оно совмещает все эти необработанные сигналы с сокровищами нашего опыта. Наше восприятие – это предсказание того, что должно быть в окружающем нас мире. И это предсказание постоянно проверяется действиями.



11 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа (2/6)



&  Для нашего мозга окружающая действительность выглядит не какой-то звенящей разноцветной путаницей, а картой, на которой обозначены открытые перед нами возможности. Эта карта открытых возможностей обеспечивает нашу глубокую связь с непосредственно окружающим нас миром. Стоит мне только увидеть вон ту кружку, как мой мозг уже начинает играть мышцами и сгибать мои пальцы на случай, если я захочу взять ее в руку... Именно так наше сознание и встраивается в материальный мир. Именно так наш мозг и изучает окружающий мир без помощи учителя.

&  В этом-то, наверное, и состоит самая замечательная особенность этих алгоритмов обучения. У нас есть только одна карта, а не последовательность карт, уходящая в далекое прошлое. У этой карты нет памяти. Она напоминает калейдоскоп, через который мы смотрим на мир. Пока наши предсказания выполняются, узор остается неизменным. Ошибочное предсказание встряхивает этот узор, чтобы на его месте возник новый. Это позволяет нам постоянно подстраивать свое поведение под изменчивый мир.

&  Примечательная особенность нашего восприятия материального мира во всей его красоте и во всех подробностях состоит в том, что оно кажется нам таким легким. Если верить нашим чувствам, восприятие окружающего мира для нас не проблема. Но это чувство легкости и мгновенности нашего восприятия есть иллюзия, создаваемая нашим мозгом. И мы не знали об этой иллюзии, пока не попытались сделать машины, способные к восприятию.
     Единственный способ узнать, легко или сложно нашему мозгу воспринимать окружающий мир, это сделать искусственный мозг, способный к восприятию окружающего. Чтобы сделать такой мозг, нужно установить, из каких компонентов он должен состоять, и узнать, какие функции должны выполнять эти компоненты.

&  По оценкам исследователей кора головного мозга содержит порядка 10 миллиардов нейронов, а мозжечок около 70 миллиардов, всего же нейронов в мозгу почти 100 миллиардов (1011).


&  Один и самых фундаментальных законов природы состоит в том, что, как бы мы ни старались, часть наших трудов всегда пропадает впустую. Тепло, выделяемое электрической лампочкой, трение в подшипниках колеса, шум на телефонной линии, а также, вероятно, и ошибки людей-операторов невозможно полностью устранить.

В 1956 году наука о создании устройств, способных делать разные хитроумные вещи, получила название "искусственный интеллект". Исследовательская программа этой науки, как и любой другой, предполагала, что начать нужно с решения самых легких проблем. Восприятие окружающего мира казалось сравнительно легким делом. Почти все люди умеют с легкостью читать рукописный текст и узнавать лица, и поначалу казалось, что создать машину, способную читать рукописный текст и узнавать лица, должно быть тоже не особенно сложно. Игра в шахматы – напротив, очень сложное дело. Очень немногие люди способны играть в шахматы на уровне гроссмейстера. Создание машин, умеющих играть в шахматы, лучше было отложить на потом.
     Прошло пятьдесят лет, и компьютер, предназначенный для игры в шахматы, выиграл у чемпиона мира. Проблема научить машину восприятию, напротив, оказалась очень сложной. Люди по-прежнему умеют узнавать лица и читать рукописный текст намного лучше, чем машины. Почему же эта проблема оказалась такой сложной? Оказывается, даже моей способностью видеть, что сад у меня за окном полон разных объектов, очень сложно наделить машину. Тому есть много причин. Например, видимые объекты перекрывают друг друга, а некоторые из них еще и движутся...

&  Объективно новое и неожиданное сообщение можно определить как сообщение, меняющее наше представление о мире и, следовательно, наше поведение.

&  Мы можем также сказать, что информативность сообщения определяется степенью, в которой оно меняет наши убеждения (Слово "убеждение" (belief ) здесь используется в особом смысле: степень моего убеждения в истинности некоторого утверждения есть предполагаемая мной вероятность того, что это утверждение истинно) об окружающем мире. Чтобы узнать, какой объем информации содержится в сообщении, передаваемом получателю, нужно узнать, каковы были убеждения получателя до поступления этого сообщения. Тогда мы сможем увидеть, насколько эти убеждения изменились после того, как сообщение было получено.
     Решение этой проблемы нашел человек, который будет, наверное, самым необычным из всех ученых, попавших на страницы этой книги. Преподобный Томас Байес (1702-1761) был пресвитерианским священником и за всю свою жизнь не опубликовал ни одной научной работы, хотя и стал в 1742 году членом Лондонского королевского общества.

Важность теоремы Байеса состоит в том, что она дает нам возможность очень точно измерять степень, в которой новые сведения должны менять наши представления о мире. Теорема Байеса дает нам критерий, позволяющий судить о том, адекватно ли мы используем новые знания. На этом и основана концепция идеального байесовского наблюдателя – воображаемого существа, всегда использующего получаемые сведения наилучшим из возможных способов.

&  Наш мозг, когда он обрабатывает данные, поступающие от органов чувств, ведет себя как настоящий идеальный наблюдатель.



10 апр. 2015 г.

Крис Фрит — Мозг и душа: как нервная деятельность формирует наш внутренний мир

Ludwig Bistronovsky:
     Про душу речи в оригинале не идет: название русского издания «Мозг и душа» — это прямо какой-то анекдот, как если бы перевод превратил «Одиссею» в «Одиссею и Южное Бутово», а «Унесенные ветром» — в «Унесенными ветром и ацидофилином». Так что эта книга — про мозг и про то, как он подсовывает вам вместо мира набор иллюзий.

     Если вы решили с разбегу удариться головой о библиотеку научно-популярной литературы, то целиться именно в эту книгу было бы хорошим решением.

............

     Так как речь идет про постоянное построение мозгом иллюзий, к книжке прилагается классный иллюстративный материал — сам читатель. Когда речь идет, например, о том, как мозг управляет рукой в процессе поднятия кружки, материал сначала пытается представить себе процесс, потом замирает, а через пару абзацев — ччертпобери — все-таки плетется на кухню, достает посуду, ставит ее на стол, и начинает смешно прицеливаться растопыренной рукой то так, то эдак, наблюдая за своей же реакцией.

     Ну и написано хорошо, что тоже, прямо скажем, достоинство по нынешним временам.

“цитаты,
  “У меня в голове есть изумительное трудосберегающее устройство. ...
&  Мой мозг – лучше, чем посудомоечная машина или калькулятор, – освобождает меня от скучной, однообразной работы по узнаванию окружающих вещей и даже избавляет меня от необходимости думать о том, как контролировать движения моего тела. Это дает возможность сосредоточиться на том, что действительно для меня важно: на дружбе и обмене идеями. Но, разумеется, мой мозг не только избавляет меня от утомительной повседневной работы. Он-то и формирует того меня, жизнь которого проходит в обществе других людей. Кроме того, именно мой мозг позволяет мне делиться с моими друзьями плодами своего внутреннего мира.

&  ...психология выглядит очень неточной наукой. Самое известное число в психологии – 7, число предметов, которые можно одновременно удерживать в рабочей памяти. Но даже эта цифра нуждается в уточнении. Статья Джорджа Миллера об этом открытии, опубликованная в 1956 году, называлась "Магическое число семь – плюс минус два". Стало быть, лучший результат измерений, полученный психологами, может меняться в ту или иную сторону почти на 30%. Число предметов, которые мы можем удержать в рабочей памяти, может быть разным в зависимости от времени и от человека.

Нам не только кажется, что мы воспринимаем мир мгновенно и без усилий, нам также кажется, что мы видим все поле зрения отчетливо и в подробностях. Это тоже иллюзия. Мы видим в подробностях и в цвете только центральную часть поля зрения, свет от которой попадает в центр сетчатки. Это связано с тем, что только в центре сетчатки (в области центральной ямки) имеются плотно упакованные светочувствительные нейроны (колбочки). Под углом около 10° от центра светочувствительные нейроны (палочки) расположены уже не так тесно и различают только цвет и тень. По краям поля зрения мы видим мир размытым и бесцветным.
     В норме мы не осознаём этой размытости нашего поля зрения. Наши глаза пребывают в постоянном движении, так что любая часть поля зрения может оказаться в центре, где она будет видна в подробностях. Но даже когда мы думаем, что осмотрели все, что есть в поле зрения, мы по-прежнему находимся в плену иллюзии.

&  Проблема психологов состоит в том, что каждый человек что-то знает о предмете нашей науки из личного опыта. Мне бы и в голову не пришло объяснять кому-то, кто занимается молекулярной генетикой или ядерной физикой, как им интерпретировать их данные, но они преспокойно объясняют мне, как мне интерпретировать мои.


&  Наше ощущение мгновенного и полного восприятия всего, что есть у нас в поле зрения, ложно. Восприятие происходит с небольшой задержкой, во время которой мозг производит "неосознанные умозаключения", которые дают нам представление о сути наблюдаемой картины. Кроме того, многие части этой картины остаются размытыми и видны не во всех подробностях. Но наш мозг знает, что наблюдаемые предметы не размыты, а также знает, что движения глаз могут в любой момент показать любую часть поля зрения резко и отчетливо. Таким образом, кажущаяся нам подробная видимая картина мира отражает лишь то, что мы потенциально можем рассмотреть в подробностях, а не то, что уже отображено в подробностях у нас в мозгу. Непосредственности нашего контакта с материальным миром хватает для практических целей. Но этот контакт зависит от нашего мозга, а наш мозг, даже вполне здоровый, далеко не всегда рассказывает нам все, что знает.

&  Может быть, наш мозг и связан с нашим телом напрямую, но поставляемые нам мозгом сведения о состоянии нашего тела, похоже, носят такой же косвенный характер, как и поставляемые нам сведения об окружающем мире. Мозг может не сообщить нам, что наше тело движется не так, как мы хотели. Мозг может обмануть нас, заставив думать, что тело находится не там, где оно находится на самом деле. И все эти примеры относятся к взаимодействию здорового мозга со здоровым телом. Когда с человеком не все в порядке, его мозг способен вытворять и не такое.

&  До восьмидесятых годов нейрофизиологов учили, что после того, как мы достигаем возраста около шестнадцати лет, наступает зрелость мозга и рост его полностью прекращается. Если разрушатся волокна, связывающие какие то нейроны, эти нейроны навсегда останутся разъединенными. Если потерять нейрон, он никогда не восстановится. Теперь мы знаем, что это не так. Наш мозг очень пластичен, особенно в молодости, и сохраняет свою пластичность на всю жизнь. Связи между нейронами постоянно возникают и разрушаются в ответ на перемены в окружающей среде.

&  Если все идет по плану, вы должны быть несколько обескуражены. Наше ощущение непосредственного и непринужденного взаимодействия с окружающим миром – с помощью наших чувств и действий – представляет собой иллюзию. У нас нет прямой связи ни с окружающим миром, ни даже с собственным телом. Наш мозг создает эти иллюзии, скрывая от нас все сложные процессы, задействованные в получении сведений о мире. Мы совершенно не в курсе множества умозаключений и решений, которые постоянно принимает наш мозг. Когда с нами что-то не в порядке, наше восприятие мира может и вовсе не соответствовать действительности. Но как тогда мы вообще можем быть хоть в чем-то уверены? И если наша связь с материальным миром столь ненадежна, как мы можем надеяться проникнуть в мир сознания других людей?

&  Ученые завоевывают место в массовой культуре оттого, что люди находят в них самих или в их работе что-нибудь необычное или экстравагантное. Мы знаем, что Галилей бросал что-то с наклонной Пизанской башни, хотя мы толком и не знаем зачем. Мы уверены, что Эйнштейн сделал какие-то очень важные открытия, касающиеся пространства и времени, хотя всё, что мы на самом деле знаем о нем, это что у него была забавная прическа.