45-14.学习的真相.模型匹配

Posted on Nov 14, 2023

人类呢一出生就开始对人脸敏感的。
对刚出生的婴儿来说啊,它只有人和非人的区别。
而一个正在活动的东西,是不是人啊,要看他有没有一张人脸,也就是说哈婴儿的大脑里呢与生俱来的。
有一个关于人脸的模型啊,这应该是人类出于生存的需要,而最终将其刻在记忆里的基础功能。
对人类来说,一切的识别都是针对模型的识别。

心理学上呢有一个专门的词汇啊,叫parolia啊,被中文呢比较生硬的翻译成了叫空想性错觉啊,空想对吧?
空想性错觉。
它指这样一种心理现象,指的是大脑对外界的刺激,啊,一幅画面或一段声音赋予一个实际的意义,但那个实际的意义呢只是巧合对?
那个所谓的实际的意义并不存在这个意思大概就是什么呢?
嗯中文说叫无中生有这种无中生有的错觉呢,在我们识别人脸的时候呢是最为普遍的,也最能够从一个独特的角度向我们展示模型识别的过程。

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上面这张图哈从上往下从左往右啊,分别是12344张图拼起来的哈。
其中呢图一呢是1954年加拿大纸币上被人们认出来的魔鬼的面庞。
图二呢是2001年美国911恐怖事件袭击发生的时候,在双塔大厦的浓岩中被人们认出来的魔鬼面庞。
对吧?
图三呢是1976年太空船维京一号传回来的火星照片,被人们认出来的一张人类面庞。
对吧?
然后呢,头四呢是2022年,就是今年啊尼康摄影竞赛中获奖的一张蚂蚁投颅的正面照,就是蚂蚁的头正面照啊,很多人表示极为不是,因为他看起来就是一张魔鬼面庞。

在大脑皮层当中啊,一切都是模型,一切的所谓识别都是模型识别。
所谓的模型呢就是对事物的抽象及该事物的若干个主要特征的组合。
当我们识别某个事物的时候呢,我们大脑啊不是通过完整对照整个事物的每一个细节,而是通过提取事物的少量重要特征,然后呢运行基于记忆的预测,最终判断感受到的东西究竟是什么。
无论是看到的还是听到的啊闻到的或者是摸到的,就是另外一个关键在于说哈嗯,大脑基于记忆做出预测的时候,是除了使用这个抽象机制之外,还有另外一个重要特征,就是无需精确,不需要精确的等于啊,只需要大概约等于就开始预测了

他不需要准确的,他只需要等于或者约等于就开始预测了。
为什么呢?
因为随后原本还应该有一个验证或者排除的环节。
就你预测了不一定准确嘛。
然后呢还要验证,还要排除,对吧?
所以呢当我们看到以上4张图当中的人脸或者魔鬼面庞的时候,其实准确的讲并不是空想出来的。
我们之所以能够看到那事实上并不存在的东西。
首先是因为我们的记忆当中有人脸和魔鬼面庞的模型,其次是因为这两种模型对我们来说实在是太熟悉了。
所以呢曾经被调用的次数非常非常多。
于是呢我们的大脑啊会利用最熟悉的模型去做预测。
而我们所谓看到的就是我们的大脑基于自己最熟悉的模型做出的预测。

所以你看啊越是迷信的人,就越倾向于能更够快速的识别出魔鬼面庞。
为什么呢?
因为对他们来说,那个模型相对更熟悉啊,比如说上图当中哈那个加拿大指臂里。
那个女人的头发的最下面那一端看起来像一个魔鬼面庞这件事情对吧?
对绝大多数不迷信的人来讲啊,是不那么容易识别出来的,有然有人告诉他了,再去看看哦,好像是哎。

请注意啊,就是越是迷信的人,越倾向于能够相对更快速的识别出魔鬼面庞。
为什么呢?
因为越是迷信的人,对魔鬼面庞的这个模型越是相对更为熟悉,对吧?
你没那么迷信,那么你曾经调用这个魔鬼面庞的次数就相对比较的少,是这个道理吧。
所以呢像上面哈嗯1954年啊,加拿大版的那个1954年版的加拿加拿大纸币上对吧?
那个所谓的魔鬼面庞啊,对绝大多数并不迷信的人来说,应该是相对难以识别出来的,除非人家已经告诉你,然后你仔细看看说哦,还真的哎。

有一句玩笑话说哈嗯手里拿着锤子的人看什么都像钉子,实际上呢也是这个parelia的一个经典案例了,就是无中生有的经典案例。
为什么会这样呢?
因为你手里拿着锤子的时候呢?
钉子的模型做成了你的脑子里最相关甚至最重要的模型。
于是呢你无论看到什么,你都要首先把它与钉子的模型配对。
而后做出。

就是稍微总结一下哈,就是大脑的工作过程其实是这样子的。
基于最熟悉最常用的抽象模型做出近似的有待验证或者纠正的预测,再重复一遍啊。
基于最熟悉最常用的抽象模型做出近似的有待验证或纠正的预测。

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你深入理解这句话啊,能在极大程度上瞬间提高你的独立思考能力。
就是我是想哈,其实呢没有人愿意否认哈独立思考能力的重要性。
他无论是在学习上工作中还是在生活里,那独立思考都至关重要。
尤其毫无疑问的是,独立思考。

首先呢做出最好的决策,哪怕是最佳的理解,那需要大脑皮层里拥有足够多的模型可供选择。
其次呢,最常用最熟悉的模型,不见得是最佳模型啊,然后呢瞬间得到的结论及最直接最初做出的那个预测,它只不过是近似的粗略的,并不是值得直接信赖的最后呢,如果是验证成功到也罢了。
那请问验证失败的话,怎么办?
那其实就是仅仅完成了一次试错,对吧?
而试错呢是需要通过反复操作,才能通过不断排除错误选项接近正确选项的。
然而呢,到这里并没有结束。
还有一种常见的可能就是最终发现当前所有的模型都是不适用的。

那所有的模型都是不适用的那就意味说,基于当前记忆当中的模型进行预测,得不出正确结论。
那怎么办?
那就要想办法改进当前的模型,或者干脆呢建立新的模型。
对?
事实上呢以上就是独立思考的全过程。
在日常生活当中啊,我们大脑所识别处理的最多的其实并不是实物,及所谓的具象事物,其实与我们的直觉相反的是我们处理识别更多的其实是抽象事物,并且呢受教育越多,文化程度越高的人,他越是如此啊,那平日里啊,我们要是形容某个人没文化,其实本质上指的是什么

就这个人脑子里针对抽象事物构建的模型极为稀少。
太少了,乃至于不够用。
够多不够用。

其实呢你想想就知道了,我们在义务教育阶段学的所有的一切哈,比如说什么语文啊、外语啊、数学、物理、化学、生物啊,以及在高等阶段啊学习的各种专业知识。
哪怕是在技校里学的一切,请问哪个领域的核心,它不是抽象概念呢,就毫不夸张的讲哈,只要是真正重要的,全都是实际上看不见摸不着的抽象概念,。
😊

与此同时呢,其实事实又表明,最终我们脑子里所拥有的每一个模型,绝大多数都是后天学习的啊,尤其是那些关于抽象事物的模型,每一个都是百分之百后天习得的,重点在于一切可以被我们称为文明的智慧的、有生产力的模型,最终都是抽象的,也就是说都是只能后天习得的,

再换一个说法,就是人类不断文明化的过程,其实无非是不断习得并应用关于抽象事物的模型的过程。
于是我们才有了宗教,我们有了法律,我们有了科学,有了技术,有了发展和创造。
我们可以说哈,人类与其他动物的主要区别在于人类有更深厚、更丰富的情绪或者感情。
我们也可以说,人类与其他动物的关键区别在于我们会说话有文字等等等等。
你可以说出很多很多关键或者重点。
但是最大最遥远的距离,就是人类与其他动物最大最遥远的距离是什么呀?

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在这段话里呢哈我把抽象概念和抽象模型呢放在一块了啊,那也就是说哈人类与其他动物最大最遥远的距离在于什么呢?
就是基于种种原因,人类呢习得并积累了海量的抽象模型,并且呢用这些抽象模型构建了更多的抽象模型,进而最大程度改变了或者说改善了自己和自己依赖生存的世界。

😊

然而呢,再次与我们的直觉相反,我们针对具象事物所构建的模型,事实上呢更模糊。
然后呢,我们针对抽象事物构建的模型其实更准确。
然后直觉相反在哪呢?
就是我们针对具象事物构建的模型更复杂。
反过来我们对抽象事物构建的模型其实更简单。
啊,一般人们总是会啊这个误以为抽象的是很难的对,这是与我们直觉相反的,抽象的更简单更准确。
对吧?
具象的反倒是更模糊更复杂。

我们要举例子了啊,这个例子稍微长一点,就是当我们看到一张桌子的时候呢,我们瞬间就会认定它是一张桌子,对吧?
然后呢,你会觉得这个事太简单了。
因为因为你觉得因为那桌子是具象的,所以呢我们是看得见摸得着的。
于是呢整个过程太过简单,太过显而易见啊,这是你以为的,而整个过程当中也确实给你这种感觉,为什么呢?
因为你的大脑只经过一次的预测,然后就得出了答案,甚至不需要去验证,所以你感觉它非常非常的简单,,虽然你可能并不清楚你脑子里哈对于桌子所构建的模型究竟是究竟是怎样的,但很显然哈我们看到的那个物体和我们脑子里针对桌子这个具象物体所构建的模型是对得上的

于是呢我们不假思索的,就知道那是一张桌子。

可事实上并不是这样子的哈,因为桌子是一个具象事物。
于是呢我们中的绝大多数人啊误以为太简单,乃至于从来没有认真哈描述过我们脑子里那个对于桌子的模型的啊定义。
那桌子就是做。

下面呢我就给大家描述一下哈,我们的脑子里哈桌子这个模型挺复杂的,或者说很复杂的。
你看到一个东西,你怎么知道它是桌子,,有好多方面要考虑的。
你看第一个方面是这样的。
他应该拥有一个足够大的可以支撑其他物体的平面,这里的足够大就很模糊,那究竟多大才算是足够大呢?
你不知道然而呢,不管怎样,要是你看到一个物体只有一个很小的甚至不够放下一本书的平面,那么那个物体就无法被你称为是桌子,你可能会把它称作架子,对吧?
比如用来花放花盆的支架,反正他和你脑子里被称作桌子的模型是对不上的。
虽然你说不清楚,你脑子里的关于桌子那个模型,究竟是怎样的,但是你知道他是对不上。
😊

我们再看第二个方面,除了刚才说哈那个平面呢要足够大,对吧?
第二方面是这样,那个平面呢应该足够高,但究竟是多高呢?
还是没有明确定义的,但好像还是有界限的。
你看太高了肯定不行,比如说哈离地面2米,那你就可能把它叫做亭子不叫桌子,对吧?
你太矮了那也不行,比如40厘米,长一点宽一点,你都可能把它叫做茶几,对吧?
面积小一点的,你会叫它凳子,狭长的,你可你会叫它长凳,它反正不是桌子。

要足够大要足够高。
然后呢,我们再看第三个平方面,对第三个方面是这样的,他的这个平面呢应该是水平于地面,或者是说起码要近似于水平于地面的。
如果你看到的那个平面明显是倾斜的。
你还是不会把那个东西叫做桌子的,对吧?
也许你会自动认为那不可能是一个桌子,它可能是一个残次品,也就是说哈他和你脑子里被称作桌子的模型是对不上的。
但是在我清楚的告诉你之前,你没有清楚的如此考虑过,。

再看第四方面,那有些物体呢也同样有一个足够大的可以支撑其他物体的平面。
但是你知道它不是桌子对吧?
比如说哈它可能是一个柜子或者台子,对,再比如说哈我们看下一个方面,就它还应该有桌腿,那不论是什么形状的,反正他应该好像有个桌腿,对吧?
你管它是方柱形的还是圆柱形的,亦或是其他任何形状。
你所构建的模型,其实并不在一张桌子究竟有几条腿的,你见过很多种桌子,一条腿的,你也见过两条腿的,你也见过三条腿的,四条腿的,你都见过,对,甚至呢即便是有桌布的情况下,桌布很长,遮住了视线,乃至于你看不到究竟有几条腿,桌腿是什么形状,那个物体还是在你脑子里构建的模型对得上的对吧

就是你还是能够瞬间的哈啊识别出来,那是桌子对?
还有呢你可能大意了啊,现在有很多电脑桌呢是有一个以上的平面的它分层电脑桌这样的两个平面的电脑桌你见过吧,对?
但是呢在我们的大脑里的模型依然可以毫不费力的与这个桌子对上给我们识别成功的感受。
那我仅仅是描述了哈6个方面,那还有呢但是呢仅仅这6个方面的每一个方面里啊,都有大量的我们不这么细说的话,就没有想过的。
但我们知道一样,对吧。

这个例子很长哈,但你现在明白了,就是通过这个例子,我们明白了什么呢?
我们的大脑里那些关于具象事物的模型其实是异常复杂的,并且呢处处都是含混的。
于是你也能理解了,为什么人工智能的科学家们想要搞出一个能够在图片当中把猫识别出来,识别出来的模模型和算法竟然那么不容易,对,这你能明白,就是具象物体的模型其实是非常复杂的。
虽然它含混,虽然我们总用,但是它非常复杂。

但是反过来哈,当我们构建处理关于抽象事物的模型的时候,其实是既简单又准确的。
并且呢如果那不够简单,不够准确。
竟然有歧义的话,那么这个抽象模型或者这个抽象概念,其实是无用的,应该是被删除掉的。
因为只有毫无歧义的抽象概念,才能够被用来继续构建,继续组合,持续构建持续走组合,对?
我再举个例子啊,比如说哎什么是原呢原那学几何的时候,你当然学过,对吧?

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圆的这个模型定义是非常准确的。
他说从中心点到周边任何一点的距离完全相等的图形。
对,你看这就是用我们说的人工语言去描述的对,每一个字都是没有歧义的。
,当然了,在你今天看起来如此简单的一个抽象模型,事实上是有很多抽象模型构成的。
比如说点啊,中心啊中心点对啊,任何一点啊,周边相等完全相等图形啊,每一个词其实都是抽象概念对,但呢它准确没有任何歧义。

很显然啊,这又是一个学习其实很简单的证据。
可能最关键的启发在于说你要明白的,大脑从一开始就是抽象机,人类的大脑从一开始就是抽象机抽象机器啊换句话讲哈,他从一开始就是更擅长处理抽象的机器,反正对他来讲,一切都是抽象的,所以呢你别再被误导了啊,别再听信某些人说什么,女生天生不擅长数学,因为他们的抽象能力欠缺,这绝对是胡说八道,因为这等于于在说这些女生不是人,这能讲,这抽象能力是不可能分性别的,除非用的不是人脑

另外呢我们深入了解大脑的工作过程哈。
即他总是基于我们最熟悉最常用的抽象模型做出近似的有待验证或者纠正的决策。
就这么一个事实,对吧?
了解这样的工作过程,事实上给我们了一个最充足的理由去真心崇尚科学。
因为科学本质上就是对整个世界的无歧义的简单且准确的抽象,我再重复一遍啊,科学本质上就是对整个世界毫无歧义的既简单又准确的抽象,所以我们要崇尚科学啊,基于这些简单准确且毫无歧义的抽象模型做出了BV测。
那首先呢更准确。
其次呢更为重要是随后的验证成本和试错成本更低。
有时候甚至几近于0。
对?
所以我们要崇尚科学呀。
好,我们下节课再见。