大脑进化与碎片化的影响

2024-03-04 百科知识版权反馈

【摘要】：第二章进化与碎片化大脑我最喜欢一本叫作“车辆：人造心理学的实验”的小书，它的作者是瓦伦蒂诺·布瑞滕堡。3代车拥有一个避热模块和一个氧气探测模块。当热源和有机物质是同一种物体时，这两个模块必然会竞争。最后一个避免两种本能之间发生激烈竞争的可能方案就是在模块间建立新的连接。

第二章　进化与碎片化大脑

我最喜欢一本叫作“车辆：人造心理学的实验”（Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology）的小书，它的作者是瓦伦蒂诺·布瑞滕堡（ Valentino Braitenberg）。这本书的内容比你看到标题后想象的还要棒，它描绘了在一系列思想实验中的逐渐复杂的车辆。第一辆车——一辆类似鞋子大小的火柴盒汽车，拥有一个前端连着马达的传感器，而马达又和轮子相连。假设那个传感器探测热度，我们把它安装好，这样热度越高马达驱动轮子（向相反方向）走得就越快。如果你（在想象中）看到这样的车辆，你也许会说：它“不喜欢”热，它“喜欢”冷。

布瑞滕堡在马达和轮子之间加上了越来越多的传感器和连接部件，最后那辆车变得非常复杂。即使是早期版本的车辆都相当复杂：3代车（总共有14代）有四个不同种类的传感器以各种配置安装在马达上：一个光传感器，一个温度传感器，一个有机物传感器和一个氧气含量传感器。由于传感器和马达连接方式的影响，这辆车拥有各种口味或者偏好，就像布瑞滕堡所说：“它不喜欢高温，会从热的地方开走，同时似乎也非常不喜欢亮灯泡，因为它会开向灯泡并毁掉它们。另一方面，它无疑很喜欢富含氧气和有机分子的环境，因为它在这些地方待了很长时间。”

我并不是布瑞滕堡作品的唯一粉丝，许多人为此开发出了小小的仿真模型，为传感器、环境刺激、驱动轮子的马达上的连接部件之间的关系设计程序。其中某些程序十分复杂。这绝对值得搜索一下，不为别的，仅仅就是为了看看当这些相对简单的车辆开始“行动”的时候和生命体有多么相似。

这个简单的设置就是一种获得信息（热度、亮度等）和利用信息的方式。这些线路设置赋予了那辆车一种远离高温物体的“本能” ^[1]。传感器和将其与马达相连接的线路，可以一起被视为一种“避热装置”。

这就是我讨论模块的意义，一个模块就是一个专门用来执行某种功能的信息处理器，就是如此。

“模块”这个词也许让你联想到一个类似乐高积木块的东西。如果我们讨论实物就更直观可感了，比如起居室里的家具，其整体结构由一些小部件所构成：双人小沙发加上长沙发就是座位区。但是我们在讨论大脑（或其他信息处理器），所以我们不讨论结构，而讨论功能。一个信息处理模块，就是一个做着同样信息处理工作的计算机。

这就是我将在本书余下部分使用“模块”这个词的原因。它非常类似于计算机中的子程序（一段执行某个功能的代码），一般是相对独立于其他部分的代码而运行的。一个子程序的工作细节，对于其他的子程序来说常常是“不透明”和“看不见”的。正如我们所想，这种观点是对意识的模块性的一种直接模拟。

回到车辆上来：以某种连接方式往一个或者更多个马达上添加传感器（添加模块），增加了车辆能够展现的不同功能的数量。3代车拥有一个避热模块和一个氧气探测模块。3代车和之后出现的车辆说明，拥有特定功能的专门模块的信息处理装置有多么的复杂，无论这装置是一个人类大脑、猪大脑或者一套复杂的电脑软件。很明显，添加模块使得行为越来越复杂。(www.chuimin.cn)

我很强调最后那句话，因为它有一些违反直觉；某种意义上，模块就好像是“简单的”本能，但很显然，就像布瑞滕堡想象的一样，增加一些小型的专门系统增加了行为的灵活性。正如计算机科学家、人工智能研究者和智能手机的制造者们所认识到的一样，制作一个大型的智慧机器的方法就是将大量不那么聪明的机器们组合在一起。

注意这些车辆，每一个传感器—马达连接体（每个模块）都是非常专门化的。一个传感器只接收某一种信号（热量、氧气和光亮等），并且引导车辆以独有的方式回应那种信号。现在假设3代车靠近了某种非常热的有机物质，这辆车就会陷入冲突之中，因为一个模块驱动马达使车辆驶离热源，而另一个模块驱动马达使车辆驶向热源。当热源和有机物质是同一种物体时，这两个模块必然会竞争。它将要么驶向或者驶离那个很热的有机物质，而它不可能同时做这两件事（不过当然，它可以保持静止状态，就像谚语中那只面对两捆同样好吃的稻草的驴一样）。

这辆车尽管非常简单，但已经阐明了你也许会思考的任何一个模块系统必须面对的问题。这辆车既“喜欢”也不“喜欢”很热的有机物质，在某种程度上预示了我们以后将会遇到的矛盾冲突。在某种意义上，就像沃尔特·惠特曼自己反对自己一样。一旦车辆上装配了不同的模块，它们之间可能发生的冲突是很直接的。

消除模块之间的直接联系就可以解决冲突，因为当两个模块以不同程度启动马达时，其结果就是它们的作用力之和，模块们“一决雌雄”。你可以想象用这种解决方法产生的问题。让每一个系统联合其他的系统来驱动车辆，也许会阻止车辆完成任何有用的事情，因为它的模块会以多种方式来驱动它，几乎是既驶向又驶离环境中的各种物体。一个同时“喜欢”光亮和热量的车辆，也许会在选择一个黑暗温暖的地方还是一个寒冷明亮的地方时陷入冲突，最后得到所有可能的结果中最糟糕的结果。仅仅让系统通过向马达发送信号来解决冲突，也许并不是最好的方式。

还有其他的可能性。例如，可以想象一辆车的有机物质探测系统既连接着马达也连接着热探测器，每当车辆探测到一定浓度的热有机物质的时候，这种连接器可能会关掉热探测器。模块中分布着连接器的这种车辆，不是让两个独立的装置一决胜负，而是激活一个去抑制另一个。在这个例子中，这辆车将会驶向有机物质，即使它在行驶的过程中必须忍受高温。

最后一个避免两种本能之间发生激烈竞争的可能方案就是在模块间建立新的连接。当然，正如我之前描述的那样，任意两个模块之间都可能发生冲突。假设最后这辆车上，避热模块和其他三个模块之间有冲突，为了避免这些系统相互之间发生激烈竞争，模块就需要三个新的连接，分别连接到另外三个系统上。很显然，随着车辆越来越复杂，装配所有模块上的所有可能的连接将会变得非常麻烦。如果你在一个已经装有一堆模块的车辆上增加一个新的探测器，你将不得不建立许多附加的连接来应对潜在的冲突。当车辆变得越来越复杂的时候，让不同的模块一决胜负的方案似乎比在模块间建立新连接的方案更有吸引力。

总之，为了处理和避免本能之间潜在的冲突，让车辆上的系统争夺控制权的方案是不是真的就比在车辆的系统上扩建广泛连接的方案更好呢？如果你确实在模块间建立了连接，你又如何决定其先后次序呢？

那么，这就取决于你车辆的用途了。

大脑进化与碎片化的影响

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