人類對空間的知覺是先驗的嗎?


不是。Discovery曾經播放過一個節目,說一個小孩超小的時候眼角膜就壞了,等到40歲的時候移植一對新的才重見天日。那個時候他根本不懂得如何使用眼睛,在經歷了長達一年多的學習之後,才重新建立了空間的知覺。


冒昧強答一下,因為我覺得題主提了一個很好很好的問題,但是卻被字面上的表述給埋沒了,所以我想從「AI對人類智能的模擬和延展」這個視角做一個深入探討。

Firstly,解析和重構一下題主的原始問題

人類對空間的知覺是先驗的嗎?題主一開始想問的應該是:人類對於空間的知覺,是否是一出娘胎就有的呢?答案顯然是否定的,其他DZ已經開門見山地說了理由。

事實上,認知科學和腦神經科學領域的一個基本認知是:不僅僅是對於空間的知覺,幾乎人類智能的所有能力,都是需要「學習(Learning)的」。這一點我想題主應該也是知道的,所以,我願意認真地解析一下題主的原始問題,並進行重構。

人類對空間的知覺是先驗的嗎,這個問題包含兩個部分:(1)人類如何認知空間;(2)認知的過程中,是否運用了「先驗」機制。

關於第一個部分,概述一下:人類認知空間的過程,就是充分發揮人類智能,對空間蘊含的視覺、聽覺、觸覺等多感官信息的分析處理過程——是一個從input 到output的learning過程。

關於第二個部分,首先是如何理解先驗這個詞,若我們回歸prior(s)這個詞源,從AI/ML/DL來解析的話,可以是:

(1)狹義上,Bayesian Formula中的先驗和後驗概念

(2)廣義上,在ML中,我的理解是

#include Data/Experience.h
Step 1: taking Forward Computing, for example Frequency
Step 2: achieving Knowledge or Features, this is Priors
print &<&< Posterior.

綜上,原問題重構為:人類智能在learning的過程中,是否是基於prior的呢?

Secondly,Deep Learning One shot learning

在AI的視角下,如今只要提及Learning,深度學習(Deep learning,DL)是決然繞不開的。事實上,在DL如火如荼的大背景下,無論是早一點的「雅麗塔」小遊戲,還是之後的AlphaGo,再到最近期的Master和德州撲克,DL一直以來一個很大的「賣點和噱頭」是:learning能力實現了human-level的智能。那麼,是否真的如此呢?

假如答案是「yes」的話,也就意味著咱們的重構問題答案是:No,人類智能的learning過程是不需要基於Priors的。因為,DL本質上,是一個從input 到output逐層representation learning 並輸出posterior 的End-to-End機制,它的一個突出優勢就是不需要hand-designed features,不需要priors,所謂全自動、自適應的智能黑箱。

幸好,這裡的答案不是「yes」,人類智能遠遠比目前的DL要精巧和高級的多。有個很生動的栗子,可以鮮明地體現出個中高下。試想一個這樣的任務場景:一個三歲的小孩子,你給ta一個從沒見過的火龍果,ta是可以很輕鬆地辨別出這是一個水果的;但是同樣的,如果想讓DL模型實現同樣的效果,是必須要給這個模型喂以成千上萬張帶標籤的火龍果圖片用以訓練的。

如何解釋人類智能在這個場景下突出的學習能力呢?有些唯DL是從的糊塗蟲,非要梗著脖子說,人類也是和DL模型一樣的data-hungry——那個小孩子從出生到三歲的時間區間里,也已經經過大量的數據訓練了。——這個是典型的預設觀點、胡說八道。

真正的原因在於,人類智能有一個非常nice的機制叫做transfer learning,可以促使人腦在新的任務場景下學習新概念時,用上之前的、在其他不相關場景下的經驗和知識。也就是說,這個小孩子在0到3歲的時間裡進行的並非是DL end-to-end有監督的單調representation訓練,而是更加深入和高級的concept learning——這促使ta的腦子在應用到新場景的學習任務時,成為了一個有著豐富和靈活的priors的推理/生成模型。比如我們可以想像,這個孩子在一個glimpse之間,甚至可能產生了一個香蕉+火龍果的組合意象。這種無與倫比的機制,我們稱之為one shot learning。(維基百科定義:模型在物體分類任務時,不需要大量數據訓練,而只需要很少很少的樣例輸入,就可以達到非常好的預測性能。)

所以,我們對於重構問題的最終答案是:沒錯,人類大部分情況下的learning,都是需要基於priors的。

At last,

(1)參考文獻是有的,但是我嫌麻煩,就不列在這裡了;
(2)寫完了我就發現,或許是我用我的親身實踐,闡釋了什麼是:「過度解讀、偷換概念、牽強附會」,承讓了(抱拳)。


問題預先假設了空間是客觀實在的,與康德的體系是衝突的,而且對於先驗的理解也有問題。

《純粹理性批判》導言的第二段中:「但儘管我們的一切經驗都是以經驗開始的,它們卻並不因此就都是從經驗中發源的。因為很可能,甚至我們的經驗知識,也是由於我們所接受的東西和我們固有的知識能力(感官印象只是誘因)從自己本身中拿來的東西的一個複合物。」

值得注意的是,康德所講的「先驗」,即我認為的上文的固有的能力,也是需要經驗作為誘因的,需要我們長期的訓練,才能從經驗中將他們分離,因此我想可以解釋,一個先天失明的人,長大後獲得視覺從而有了所說的空間感,視覺為他提供的經驗作為誘因,這種固有的先天感性形式顯現出來,並發揮作用。因此這樣的的解釋我想起碼可以否定空間作為認識中的一個純粹直觀形式是來源於經驗的。容易誤解的是經常將康德的先驗理解為時間上的在先,即時間上在一切經驗之前的。先驗則是指在形成認識的過程中是不依賴任何經驗的。

能力只能到這裡了……有更加具體的理解會繼續添加的。


人類的任何知覺都不是先驗的 而是後天習得的

從夢境的角度看

先天失明的人做夢時是不會夢到自己眼睛看東西的場景的

先天失聰的人的夢境也永遠是無聲的

再比如

人們夢到自己死亡的時候都會驚醒或切換到其他夢境 而無法預見死後的場景 是因為從沒有經歷過 也沒有相關的習得


輪子哥說的是對的,但是評論不對了,盲人靠觸覺感知世界,我們無法理解那種敏感的觸覺。就好像他無法理解我們畫的三維圖,因為他感知到的世界就是摸到的三維世界。而我們畫的立方體是我們通過眼睛觀察得到的二維圖像,如果盲人來告訴你那是什麼東西,他只能描述它的立體形狀,這是顯而易見的了。所以這種能力當然也就是後天得來的了。當然這個後天也要有先天的條件,就是我們的眼睛。


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