《智能時代》－可能是今年讀過的最被低估的一本好書

PS：其實不是「可能」，而是「毫無疑義」--個人今年讀過的最好的一本書（不是吳軍的那本同名書），讀得我心潮澎湃，也解開了我對人腦運行機制的諸多疑團，甚至可以說徹底顛覆了我對人腦運行機制的原有認知。

直接上個人摘要，回頭有空再整理（2017-11-8），倉促，如排版不雅，勿噴：

一、人類的大腦之所以比其他動物的大腦更聰明，是因為它可以對更抽象的模式（大腦皮層不僅能記住動物已經見過的東西，而且還記得在相似情形下舊腦所作出的行為反應，例如被火燒著手就立即縮回來）和更長的時間模式序列（例如只用手指碰一下物體並無法判斷接觸物是什麼，要判斷需要持續一段時間長度的觸摸）作出預測；

二、大腦皮層的運行機制有點像軍隊的層級，信號在上下層之間流通（下層做不了決策向上層彙報），如果積累了足夠的表徵，很多信息下層可以自己處理，從而空出讓上層可以處理其它信息；

三、創新、創造力的本質是類比思維（包括創造性的活動如繪畫 、音樂等）；

四、學習的本質是歸類和建立層級關係 ；

五、通過模式（pattern）識別，或者說通過尋找關鍵特徵（signature），來做出快速判斷。一件事情給你的信息也許無比複雜，做出快速判斷的訣竅在於尋找 signatures；

六、要解決問題，最重要的是要相信能夠解決這個問題，心存相信大腦即通過潛意識幫助我們去尋找匹配的模式，在後台默默地運行；

七、為了預測新出現的事件，大腦皮層必須形成恆定表徵（invariant representations）。你的大腦需要創建並存儲一個關於這個世界的模型，它獨立於你所處的不同環境；

（分類和形成序列是產生恆定表徵的兩個必須步驟，大腦皮層每個區域都會這樣做）

八、專家和天才的大腦能夠看到結構背後的結構，模式背後的模式，這是普通人看不到的。

一、神經網路

1、神經網路與計算機的不同之處在於，它沒有CPU，也不需要中央存儲。整個網路中的知識和記憶都分散在它的連接上——就像真正的大腦一樣。

2、「自—聯想」記憶網路。它同樣由相互連接的簡單神經元構成，這些神經元在達到一定刺激閾值時會激活。然而它們之間的連接方式與一般的神經網路不同，其中使用了大量的反饋。與只能正向傳輸信息的神經網路不同，自—聯想記憶與反向傳播網路類似，能將每個神經元的輸出傳回給輸入——就像自己給自己撥電話。這種反饋迴路造成了一些有趣的特點。當一種活動的模式被加予人造神經元時，它們會對這種模式形成記憶，這種網路將外界活動模式同它自身關聯在一起，因此被稱為「自—聯想」記憶。

3、無論外行還是專家，都認為智能應該由行為定義。但智能在你頭腦中發生，行為只是它的一部分。

二、人腦、電腦及其區別

1、IBM的「深藍」電腦對戰國際象棋世界冠軍加里·卡斯帕羅夫（Gary Kasparov）時的大獲全勝曾經轟動一時。但是這些勝利毫無意義，因為「深藍」電腦並非贏在比人類更聰明，而是贏在比人類快了幾百萬倍的運算速度上。

2、計算機至少到目前是無法進行「理解」的：理解是無法通過外部行為來測量的，「中文屋」、「深藍」電腦和大多數計算機程序在這一點上有個相似之處，就是它們並不理解自己在做的事情。而我們判斷一個計算機是否智能，除了通過它的輸出（即行為）外，並沒有別的途徑。

3、如果將人類的大腦皮層完全展開，其面積大約相當於一張大的晚餐餐巾。

4、一些解剖學家估計，人類大腦皮層中包含大約300億個神經元。

5、神經網路的層級系統：某些元素在抽象意義上「高」或「低」於其他元素。比如在商業層級中，中層經理這一職位居於收發員之上、副總裁之下。這同物理上的「高」、「低」概念沒有關係，即使所在的樓層比收發員低，經理的級別仍然是高於收發員的。一個區域比另一個區域「高」或「低」的關鍵，取決於它們之間的連接方式。在大腦皮層上，低級區域通過特定的神經連接模式將信息上傳給高級區域，而高級區域用另一種方式向下發送反饋給低級區域。

6、V1、V2、V4、IT：最低級的功能區——初級感覺區，是感覺信息最先到達的皮層區域。這一區域在最原始和最基本的層面上處理信息。例如，視覺信息通過簡稱為V1的初級視覺區進入大腦皮層。V1負責對低級視覺特徵的檢測，如一小段邊緣線、小幅運動、雙眼視差（立體視覺）以及基本色彩和對比度信息。隨後，V1將這些信息上傳給如V2、V4、IT（我們將在後面詳細介紹）以及一系列其他區域。它們中的每一個都負責信息中某些更專門和抽象的方面。例如，V4中的神經元會對中等複雜的模式，如紅色或藍色的星形產生反應。另一個被稱為MT區的區域則專門負責檢測物體的運動。位於視覺皮層更高層級上的是一些表徵你對各種物體（如面孔、動物、工具、身體部位等）的視覺記憶的區域。

7、突觸的形成和加強，正是記憶得以存儲的原因。所有的記憶都被存儲在神經元之間的突觸連接中。

8、大腦皮層中的神經元分為許多種類，但其中約4/5都屬於錐體神經元。顧名思義，它們的胞體形狀是錐形的。一個標準的錐體細胞擁有幾千個突觸。由於它們極端密集且體積很小，我們很難確切知道它們的具體數目，並且，這一數目也會隨細胞、層級、區域的不同而變化。如果按照平均每個錐體細胞有1000個突觸（實際數量可能接近5000～10000）保守估算的話，那麼大腦皮層中就有大約300億個突觸。這樣一個天文數字，遠遠超出了我們能夠直觀把握的範圍。顯然，這足夠你用來存儲畢生所學的東西。

9、大腦皮層的各個區域共享著一個強大的通用演算法。如果將皮層區域按照合適的層級結構連接起來，並輸入一個信息流，它就能學會去了解四周的環境。人們通常不會將觸覺視為時間現象，但它其實既與空間，也與時間有關。你可以作個實驗自己判斷一下：請你的朋友將手握成杯狀，掌心向上，並閉上眼睛。放一個小玩意兒在他的手中——可以是戒指、橡皮擦，什麼都行，不允許他移動手的任何部位，讓他辨認是什麼。這種情況下，除了重量和大致的大小以外，他不會得知任何線索。接下來，仍然讓他閉著眼睛，但允許他用手指觸摸這個物體，這時他幾乎立刻就能識別出來它是什麼。出現這一差別的原因，是因為手指的移動為觸覺的感知過程賦予了時間。你的指尖就好比視網膜的中心凹一樣，兩者都極其敏銳。因此，觸覺也像一首歌，你所擁有的與觸覺有關的複雜能力，如扣扣子或是在黑暗中開門，全都依賴於這些隨時間變化的連續不斷的觸覺模式。 認識到模式對於大腦的重要性之後，美國威斯康星大學的生物醫學工程教授保羅·巴赫—利塔（Paul Bach y Rita）發明了一種在人的舌頭上顯示視覺模式的裝置。戴上這一裝置的盲人能夠通過舌頭上的感覺來學會「看」。

10、而進入大腦的輸入信息只是一個個的模式而已。這些模式來自哪個感官並不重要，只要它們在時間中以一致的方式相互關聯，大腦就能夠產生相應的感覺。 從最根本的層面上來看，模式才是實質。

11、如果你可以幻想出橡膠假手上的感覺，並可以通過舌頭上的觸覺刺激「看」到圖像，那麼你在自己的手上感覺到的觸摸和親眼所見的一切，會不會也是由類似的「欺騙」所產生的幻覺呢？我們能相信世界就是我們眼前的樣子嗎？我相信是。世界確實以一種絕對形式存在著，並且和我們所感知到的非常接近，然而我們的大腦無法直接認識到那個絕對的世界。

三、記憶

1、與計算機中的晶體管相比，神經元要慢得多。而一個人卻可以在半秒甚至更短的時間內輕鬆做到。但是神經元傳導是緩慢的，所以在半秒內，進入你大腦的信息只能穿過100個神經元長度的鏈條。也就是說，不管總共有多少神經元參與，大腦總能在「一百步」之內「計算」出類似問題的解決方案。

（@這裡有一個類比。假設我讓你將100塊大石頭從沙漠的一邊運送至另一邊，你一次只能攜帶一塊石頭，而穿越沙漠需要走一萬步。你琢磨著，如果只憑自己的話將花費很長的時間，於是你雇了100名工人來一起運送。現在工作速度提高了100倍，然而穿越沙漠仍然需要至少一萬步。僱用更多的工人，甚至上千名，也不會再有任何的提高。無論你僱用多少工人，一個需要一萬步的工作也無法在更短的時間內完成。這個道理對於並行計算機來說也是一樣。超過某個數量之後，增加再多的處理器也不會有所增益。）

2、大腦是如何能在「一百步」內處理那些即使由最大的並行計算機用100萬甚至幾十億個步驟也解決不了的複雜任務的呢？答案很簡單：大腦並不「計算」問題的答案，它是從記憶中提取答案。這些答案實際上是很久以前被存儲在記憶中的，只需要幾個步驟，就可以從記憶中提取出來。緩慢的神經元們，不僅足以勝任這一工作，而且本身就構成記憶。整個大腦皮層就是一個記憶系統，根本不是什麼計算機。

（@例子，「用計算」和「用記憶」來解決同一問題，這兩者之間有何不同。現在你的任務是接住一個球。有人向你投來一個球，你看著它飛向你，在不到1秒的時間內，你在空中將它接住。這看起來似乎並不太難——而如果你嘗試編寫一個機器人手臂的程序讓它做同樣的任務，就會發現情況比你想像的要複雜得多。正如許多研究生們以慘痛的經歷所了解到的那樣，這幾乎是不可能完成的任務。工程師或計算機科學家們在解決這個問題時，他們首先會嘗試計算球飛行的路徑，以確定當它到達手臂時的位置。這個計算需要求解一系列你在高中物理課上學過的那種方程。接下來，機器人手臂上的所有關節都要協調一致地運作，以使手移動到正確的位置。這一步驟又涉及比之前更複雜難解的另一組數學方程。最後，這整個過程必須重複多次，因為隨著球越飛越近，機器人會更加精確地獲知它所處的位置和飛行軌跡。而如果等到球飛到準確的位置上才開始有所行動的話，就太晚了。機器人必須在還不十分清楚球的位置時就開始移動，並隨著球越來越近，不斷地進行調整。要接住這隻球，一台計算機需要運行幾百萬個步驟，以求解大量的數學方程。而即使計算機程序有可能成功地解決這一問題，「一百步法則」也讓我們明白，大腦在解決這個問題時使用的是不同的方式，那就是記憶。

--你如何使用記憶接住球呢？你的大腦內存儲著對接球所需的肌肉指令的記憶（還有許多其他的習得行為）。當球被拋出後，會有3件事發生：首先，球的影像會喚起相關的適當記憶。其次，這個記憶實際上會引發出一個肌肉指令的時間序列。最後，被提取的記憶會依據當時的特定情況，如球的實際軌道和你的身體位置，來進行調整。如何接球的記憶並不是被編入大腦的程序，而是通過多年的反覆練習學習到的，它存儲於你的神經元中，而不是基於神經元的計算。

--你可能會想：「且慢。每次接球的情況都會略有不同，你剛才說，被提取的記憶會不斷調整，以適應任何一次投球時球的位置變化……那豈不是仍然需要面對我們曾試圖避免的公式嗎？」看起來的確如此，但大自然以一種非凡的方法，解決了這一問題。我們將在本章的後面看到，大腦皮層創建了一種叫作恆定表徵的能力，能夠自動處理這種變化。想像一下當你坐在水床上的情形：水床上的枕頭和人都會不由自主地被推到一個新的位置。床本身並沒有計算每個物體應該被抬高多少，水的物理性質和床墊的彈性表面會自動調節這一切。

因此，大腦皮層並不像計算機，無論是並行的還是其他類型的。它不會去計算問題的答案，而是用存儲的記憶來解決問題併產生行為。

大腦皮層的記憶有4個屬性是完全區別於計算機記憶的：

（1）大腦皮層存儲的是序列模式。

（2）大腦皮層以自—聯想的方式提取模式記憶。

（3）大腦皮層以恆定的形式存儲模式。

（4）大腦皮層將模式存儲在層級結構中。

3、讓我們來看看大腦皮層的第三個主要特性：它是如何形成所謂的恆定表徵的？

直追溯到2300年前的柏拉圖。他曾困惑於人們如何能夠思考和了解世界。他指出，真實世界中事物的和概念的實例總是不完美和不相同的。比如，你對完美的正圓有一個概念，但你從來沒有真正見過正圓，因為所有畫出的圓都是不完美的。即使用幾何學家的圓規畫出的所謂的圓，也有一條黑線的邊，而一個真正的圓的周邊是沒有厚度的。你是從哪裡獲得正圓這個概念的呢？或許我們可以舉另外一個更為生活化的例子，想想你對狗的概念。你見過的所有狗都不盡相同，即便是對同一條狗，每次也都會看到不同的影像。所有的狗都不相同，你也不可能以完全相同的方式再次看到同一條狗。但是你對狗的所有不同經驗會彙集為一種叫作「狗」的穩定的心理概念。柏拉圖對此困惑不已。在這個擁有無限種形式和千變萬化的感覺的世界上，我們是怎麼學會並運用概念的呢？

柏拉圖提出的解決方案，即是著名的理念論。他總結道：我們的高級心智一定是被束縛在超現實的某些先驗層面上，其中存在著永恆完美的穩定概念（即理念，以大寫字母F代替）。他認為，我們出生前的靈魂就來自於這個神秘之處，並在這裡第一次獲得各種理念。在我們出生後，仍然保留著這些潛在的知識。學習和理解的發生，是因為現實世界的形式使我們回憶起了對應的理念。你之所以知道「圓」和「狗」的概念，是因為它們分別觸發了你靈魂深處對「圓」和「狗」這些理念的記憶。

從現代的角度來看，這個理論顯然很瘋狂。然而，如果去除掉那些誇張的形而上學成分，你就會發現，他實際上是在談論恆定性。儘管他的解釋系統完全不著邊際，但他的直覺卻道出了問題的關鍵：恆定性正是有關人類本質的最重要問題之一。

4、記憶存儲的是關係的本質，而不是片刻的細節。

@想想那首《彩虹之上》吧。你第一次聽到它，可能是在電影《綠野仙蹤》（The Wizard of Oz）中由朱迪·加蘭演唱。然而除非有完美的音準能力，否則你不可能記得她所唱的調式（降A調）。如果我坐在鋼琴旁，以你從未聽過的調式（比如D調）來演奏這首曲子，聽起來會是同一首。你不會注意到所有的音符與你熟悉的那個版本已經完全不同了。這意味著，你對這首歌曲的記憶一定是一種與調式無關的形式。記憶存儲的必然是歌曲中的重要關係，而非實際音符。這裡所說的重要關係，是指音符的相對音高，或稱「音程」。《彩虹之上》以一個高八度開始，接著降了半調，然後是一個降大三度……同一旋律的音程結構對於以任何調式演奏的版本都是相同的。能夠輕易識別出任何調式的同一歌曲的能力表明，在你的大腦中，歌曲是以恆定音高的形式存儲的。

@對你朋友的臉的記憶，也必然是以一種獨立於任何特定影像的形式來存儲的。你憑藉臉的相對大小、顏色和比例而認出她，而不是她在上周二午餐時某一個瞬間的樣子。就像一首歌的音符之間有「音高間隔」一樣，她臉的特徵之間也存在著「空間間隔」。她的臉相對她的眼睛而言比較寬。她的鼻子相對於眼睛的寬度來說比較短。她頭髮的顏色和眼睛的顏色也有一種類似的相對關係，即使在不同的光照條件下，在絕對顏色改變明顯的情況下，這種關係也是保持不變的。當你記憶她的臉時，所記的就是這些相對特徵。

這是大腦皮層的普遍特性。記憶存儲的是關係的本質，而不是片刻的細節。當你在看、在感覺或是在聽的時候，大腦皮層接收了高度特異的詳細輸入信息，並將其轉換為一種恆定形式。被存儲在記憶中的是恆定形式，與每一個新的輸入模式相比較的也是恆定形式。記憶的存儲、提取和識別都發生在恆定形式之上。而計算機中沒有與之等效的概念。

@1890年，你居住在美國西部的一個邊陲小鎮。你的心上人正從東部坐火車趕來與你開始共同生活。你當然想在她到達時去車站接她，於是你在她來之前的幾個禮拜，就提前關注了火車時刻表。但當時沒有固定的時刻表，你所能了解到的只是，火車在一天之中不會在同一時刻到達或離開。你開始覺得似乎無法預測她的火車將於何時到達，但隨後你注意到，火車的到站和離站時間中有一些規律。自東部來的火車的到站時間，要比往東去的火車離站時間晚4個小時。雖然每天到站和離站的具體時間點變化很大，但中間這4個小時的間隔是日日相同的。在她到達的那一天，你只需留意向東去的火車，當看到它離站時，便設定你的時鐘。4個小時後，你起身前往車站，那時她乘坐的火車剛好到達。

這個例子說明了大腦皮層所面臨的問題，同時也告訴了我們大腦是如何解決的。

你的感官所感受到的世界永遠不會相同，就像火車到達和離開的時間一樣。你只有通過在不斷變化的輸入流中尋找恆定的結構來了解世界。

四、智能的本質-預測

1、預測未來事件結果的能力對於成功的運動至關重要，並且極有可能是大腦最根本和最普遍的功能；

而當你隨機播放一張你所中意的CD時，就會產生一種由輕微的不確定而引發的愉悅感，因為你知道自己對下一首歌曲的預測是錯的。

人類的大腦之所以比其他動物的大腦更聰明，是因為它可以對更抽象的模式和更長的時間模式序列作出預測。

2、現在讓我們設想，大腦皮層不僅能記住動物已經見過的東西，而且還記得在相似情形下舊腦所作出的行為反應。我們甚至不必假設大腦皮層能夠區分感覺和行為，對它來說，這兩者都只是模式。當我們的動物發現自己處在相同或類似的情形中時，它不僅能預見未來，而且能夠回憶起採取何種行為模式能讓這個未來場景變為現實。

此有一個最簡單的解釋：假設你的大腦先發出了移動手臂的指令，然後再預測會看到什麼。我認為這種假設是錯誤的。相反，我認為大腦皮層先預測會看到手臂移動，然後這一預測引發它發出運動指令，從而使預測成為現實。你首先產生想法，然後採取行動來使想法成真。

3、大腦皮層的進化主要是為了提供對外部世界的記憶，擁有大的大腦皮層的動物，可以和你我一樣感知這個世界。然而人類的獨特之處在於，人的大腦皮層在產生和控制行為方面起著主導和超前的作用。

這些預測便是理解的本質。理解一件事情，就意味著你能夠對它作出預測。

總結：要對未來事件作出預測，你的大腦皮層必須存儲模式序列。要喚起合適的記憶，它必須根據新舊模式之間的相似性來檢索模式（自—聯想記憶）。最後，記憶還必須以恆定的形式存儲，這樣才能便於將過去事件的知識應用到相似但不完全相同的新情境中去。

五、大腦皮層在物理層面上是如何完成這些任務的？它的層級結構具體又是怎樣組織的？

為了預測新出現的事件，大腦皮層必須形成恆定表徵（invariant representations）。你的大腦需要創建並存儲一個關於這個世界的模型，它獨立於你所處的不同環境。知道大腦皮層必須做什麼，可以指導我們理解它的架構，特別是它的多層設計和六層結構。

讓我們想一想。對於聽覺和觸覺而言，我們只靠瞬間的信息輸入是無法識別一個物體的。無論是來自耳朵的聽覺模式還是皮膚觸覺的動作模式，在任何一個時間點上都沒有足夠的信息告訴你在聽的或接觸的是什麼。當你要感知一系列諸如旋律、話語或是關門聲的聽覺模式時，抑或當你要感知一個像鋼筆那樣的物體時，唯一的方式就是使用一段時間內的輸入流。你不可能只聽一個音調就想識別一段旋律，也不可能只碰一下就想知道那是一支鋼筆

與聽覺和觸覺類似，視覺也是基於時間的輸入流，但是由於我們通過一次注視就能識別物體，這就給理解帶來了混亂。

確切地說，任何一個大腦皮層區域的工作就是要弄清輸入信息之間的相互關係，記住這些關聯序列，並利用這些記憶來預測輸入信息將會發生什麼。大腦皮層就是大腦皮層，每個區域都進行著同樣的加工過程，這就是通用大腦皮層演算法。

這本書最重要的一個概念就是，大腦皮層的層級結構存儲了這個世界的層級結構模型。你的大腦皮層的嵌套結構反映了這個世界的嵌套結構。

因此，這個世界就像一首歌那樣。這個世界的每個對象都由更小的對象組成，而大部分對象是更大對象的一部分。這就是我所謂的嵌套結構。

你關於你家的記憶並不是存在一個區域中，它存在於大腦皮層的層級結構中，而這又反映了你家的層級結構。大規模的關聯關係存儲在高層區域，而小規模的關聯關係則存儲在低層區域。

大腦皮層希望學習到那些反覆出現的序列。

通過在層次結構中不斷將可預測序列轉變成「命名對象」，越高層級，穩定性也變得越強，從而形成恆定表徵。

在模式沿著層次結構向下流動時，會發生相反的效果：穩定模式「展開」成序列。@假設你七年級的時候記住了葛底斯堡演講，現在你想背誦出來。在大腦皮層的高層語言區，會存儲著一個表徵林肯這一著名演講的模式。首先，該模式會被展開成關於短語序列的記憶。在下一個低層區域，每個短語又被展開成關於單詞序列的記憶。這時，展開的模式會被分別發送給聽覺和運動皮層。沿著運動皮層，每一個單詞又被展開成關於音素序列的記憶。在最後的低層區域，每個音素節展開成肌肉指令序列，發出聲音。在層次結構中，越向下看，模式的變化越快。你在運動皮層最高層看到的那個單獨不變的模式，最終成了複雜而漫長的聲音序列。

@形象的比喻：信息在大腦皮層體系上下流動的過程中，記憶和用名字表徵序列的方式可能會讓你聯想起軍事指揮的等級結構。最高將領說：「部隊轉移到佛羅里達州過冬。」這個簡單的高層指令在沿著等級結構向下傳達的過程中逐步展開成更詳細的指令。將軍的部下會將命令分解為若干步驟，例如準備離開、向佛羅里達州轉移，以及準備到達。而其中每個步驟又會進一步分解，讓下級執行。在最底層，成千上萬的士兵執行成千上萬的行動指令，最終完成了部隊轉移。每一層的執行情況都會形成報告，彙報給上級。在向上逐層彙報的過程中，報告不斷匯總精簡，直到最高層將領收到的每日簡報稱：「向佛羅里達州轉移行動一切順利。」將軍不會得到行動的任何細節。

分類和形成序列是產生恆定表徵的兩個必須步驟，大腦皮層每個區域都會這樣做。

在大腦皮層的各區域中，自下而上的分類和自上而下的序列不斷交互和變化，貫穿始終。這是學習的本質。實際上，所有的大腦皮層區域都有很強的可塑性，它們會根據經驗不斷改進。你記住世界的方式就是不斷形成新的分類和新的序列。

@所謂頓悟的感覺，也就是「啊哈，靈機一動」的時刻，也能用這個模型解釋。假設你正在看一張模糊不清的圖片。圖片上布滿了雜亂的墨點和線，看不出像任何東西，似乎毫無意義可言。當大腦皮層發現任何記憶都沒法匹配輸入信息的時候，就會產生困惑。你的眼睛會掃描圖片的每個位置。新的輸入信息會通過所有通路沿著大腦皮層向上流動。高層皮層會嘗試各種不同假設，但是當這些預測向下流動時，它們又會與輸入信息相衝突，大腦皮層不得不重新嘗試其他的可能性。在此期間，你的大腦完全投入到理解這張圖片上來。最終，你作出了一個準確的高層預測。然後，這個預測會從大腦皮層的頂層開始向下傳遞。在不到1秒鐘的時間裡，每個區域都會得到與輸入數據匹配的序列。不再有錯誤向上傳遞。

@當你剛剛出生時，你的大腦皮層基本上什麼也不知道，對母語、文化、家庭、家鄉、歌曲以及將要伴隨你成長的親人，它都一概不知。所有的這些信息，以及這個世界的結構，都需要你學習。學習包括兩個基本模塊：形成模式分類和構建模式序列。這兩個記憶模塊互為補充，並且相互作用。

形成序列的基本思想是將有關同一對象的模式聚為一組。其中一種方法是將時間上連續出現的模式聚為一組。如果一個小孩手裡拿著玩具並且慢慢地移動它，她的大腦就會認為視網膜上的圖像是關於同一個對象的，因此這些變化的模式就會被聚在一起。而在另外一些情況下，你需要藉助外部指令來幫助你判斷哪些模式應當聚在一起。這就像是，你需要藉助老師的指導，才能了解蘋果和香蕉都是水果，而胡蘿蔔和芹菜不是。無論使用哪種方式，你的大腦都會逐漸建立起屬於一個整體的模式序列。但隨著大腦皮層的某個區域建立起序列，它送到下個區域的輸入信息就會發生變化。輸入從主要表徵獨立的模式變成表徵模式組合。區域的輸入從音符變成旋律，從字母變成單詞，從鼻子變成人臉，如此種種。隨著自下而上的區域輸入信息越來越「面向對象」，高層區域就可以學習更高階的對象的序列。

如果你反覆鑽研某一組特定的對象，你的大腦皮層會重構對這些對象的記憶表徵，並逐級下移。這就可以把較高層的大腦皮層空閑出來，去學習更為細緻、複雜的關係。根據該理論，專家就是這樣產生的。

隨著我們的知識沿大腦皮層逐級下移，我們就有機會在較高區域學習高階結構了。正是這些高階結構讓我們富有經驗。專家和天才的大腦能夠看到結構背後的結構，模式背後的模式，這是普通人看不到的。

想想從你的眼睛、耳朵和皮膚流入大腦皮層的信息，大腦皮層的每個區域都嘗試理解這些信息的意義。每個區域都試圖將輸入理解為它所知道的序列。如果理解了輸入信息，它就會說：「我知道這個，它只不過是我已經看到的對象的一部分。我就不再向上傳遞這些細節了。」如果一個區域無法理解當前的輸入信息，它就會將其向上傳遞，直到有更高層區域能理解它。然而，一個完全新奇的模式會向上逐步傳遞到最高層。每個更高層區域都會說：「我不知道這是什麼，我解讀不了，上面的兄弟來看看吧？」這帶來的結果就是，到達大腦皮層金字塔頂的時候，就只剩下根據先前經驗無法理解的信息了。這些全都是輸入信息中完全新奇和出乎意料的信息。

每天我們都會遇到許多直達皮層頂端的新事物，例如報紙上的故事、早晨偶遇的人的名字，以及回家路上目擊的車禍。正是這些無法解釋和無法預期的事物會進入海馬體並儲存起來，但這些信息不會永遠被保存在那裡。它們要麼被轉移到大腦皮層中去，要麼就徹底地丟失了。

我曾注意到，隨著年齡的增長，我在記住新事物方面遇到了麻煩。例如，我的孩子能記得去年他們看過的大部分戲劇的細節，而我卻不能。也許是因為我看過太多的戲劇，因此很難再有什麼新鮮感。新戲的情節與老戲的記憶有雷同，因此這些信息就是到不了我的海馬體。而對於我的孩子們而言，每部戲都是新的，都會傳到海馬體。如果這是真的，我們就可以說，你知道得越多，你記住的東西就會越少。

六、意識與創造力

（1）我們可以把智能劃分為3個時期，每個時期都使用了記憶和預測。第一個時期的物種使用DNA作為記憶媒介。這些個體無法在生命中進行學習和適應。它們只能通過DNA向後代傳遞關於這個世界的記憶。

（2）第二個時期的物種開始能夠修改神經系統，從而能快速形成記憶。這些物種能夠學習世界的結構，並在生命中不斷調整行為來適應世界。但是，它們仍然無法通過直接觀察之外的方式將這些知識傳遞給後代。大腦皮層的出現和擴展就是出現在這個時期，但尚未得到明確的定義。

（3）第三個時期，也是最後一個時期，那就是人類了。這開始於語言的出現以及大型大腦皮層的擴展。我們人類可以在生命中學習很多關於世界的結構，並能用語言有效地與其他人交流。你和我現在就是在進行這種交流。我耗費了一生中的很長一段時間來探索大腦結構，以及這種結構是如何帶來思想和智能的。通過這本書，我將我學到的知識傳遞給了你。當然，如果不是學習了成百上千的科學家們積累的知識，我也無法實現這一點，而這些科學家也曾向別人學習過，這種學習過程縱貫古今。我可以學習和吸收其他人的所見所思，並在此基礎上添加我的思考和觀察。

創造力可以簡單地定義為類比預測--

@最近我買了一款電顫琴。我有一台鋼琴，但從來沒玩過電顫琴。帶回電顫琴的那天，我從鋼琴上取來一頁樂譜，放在電顫琴上，開始彈奏簡單的旋律。我能做到這點其實沒什麼了不起。但在基本層面上，這也是創新行為

但是，當記憶—預測系統在較高的抽象層發揮作用時，當系統作出不同尋常的預測時，當系統使用不同尋常的類比時，我們就堅信這是創新了。例如，大多數人會同意，一位證明了高難度數學猜想的數學家是有創造力的。但是讓我們仔細看看她的大腦做了什麼。我們的數學家目不轉睛地盯著方程，說：「我該怎麼解決這個問題呢？」如果找不出明顯的答案，她就會重寫這個方程。將方程用另外一種方式寫好後，她開始從不同的角度來觀察這個相同的問題，繼續目不轉睛。突然她發現這個方程的某個部分看上去很眼熟。她想：「啊，我認出來了。這個方程的結構和我幾年前解的另一個方程很相似。」然後她通過類比作出預測，「也許我可以運用成功解決那箇舊方程的技術來解決這個新方程。」於是她通過類比之前所學解決了這個問題。這就是一個創新行為。

詩歌的魅力在於，能夠把本來看上去並不相關的辭彙或概念關聯起來，從而用嶄新的方式解讀這個世界。它們創造出意想不到的類比，能教我們認識更高層次的結構。

創造力，就是將你曾經經歷和一生所學的所有模式進行混合和匹配。這就像是說：「這個有點像那個。」這種神經機制普遍存在於大腦皮層中。

我們的預測，乃至我們的才能，都是在我們經歷的基礎上建立起來的

作為人類而言，我們的大腦皮層比其他物種都要大，我們在學習方面有著極大的自由度。這完全取決於我們在人生中會接觸到什麼。

七、三個問題：

NO1-你能夠訓練自己變得更有創造力嗎？

（1）你需要假設你面對的問題是有答案的。人們往往很容易就放棄。你需要堅信有個解決方案等著你來發現，而你也必須堅持長時間地思考這個問題。

（2）你需要拓展思維，讓大腦暢想。你需要給大腦以足夠的時間和空間來找到解答。找到問題的解答就像找到這個世界的某個模式，或者就像找到你的大腦皮層中與這個問題相類似的模式。如果你迷上了一個問題，記憶—預測模型會建議你嘗試不同的方式來看待這個問題，從而讓你更有可能從你的經歷中找到與它最相似的類比。如果你只是坐在那兒反覆盯著看，就不可能有太多想法。你可以嘗試將問題的幾個部分用不同的方式重新組合。當我玩縱橫拼字遊戲時，我會不斷將字母拼貼打亂。我並不是指望這些字母能碰巧拼成我想要的單詞，只是不同的字母組合能夠提示我想起某些單詞或單詞片段，它們很有可能就是答案的一部分。如果你正在看一幅畫卻看不出畫的是什麼，你可以嘗試顛倒一下，換一下顏色，或者換一個角度。

如果你被一個問題卡住了，試著離開一小會兒，做點別的事情，然後再回來重新開始，並用新的方式思考這個問題。如果你嘗試足夠多次的話，新的想法遲早會送上門來。這也許會花上幾天或幾周的時間，但是最終會發生的。思考的目標是從你過去和現在的經歷中找到類似的場景。要想成功找到答案，你必須經常面對問題陷入沉思，但也需要做些別的事情，這樣大腦皮層就有機會找到可類比的記憶。

我們的大腦總是在觀察模式和作出類比。如果找不到正確的關聯，大腦也很樂意接受錯誤的關聯。偽科學、偏執、迷信和不寬容往往源於錯誤的類比。

它們僅由我們大腦的模型產生。思考的時候我們會閉上眼睛以求安靜，就是為了避免感官輸入的信息的干擾。當然我們的模型最初是通過來自真實世界的感官輸入而構建的，但當我們思考這個世界的時候，我們是通過這個大腦皮層中的模型而非真實世界來完成的。

大腦皮層構建了你軀體的模型，但無法構建大腦自身的模型。你的思想，存在於大腦之中，與你的軀體和這個世界都是物理相隔的。精神與軀體是獨立的，但精神與大腦不是。

我們能夠通過某些心理創傷和身體疾病清楚地看到這種差別。如果有人的手臂被切斷，他的大腦模型中可能仍然有這個手臂，從而出現所謂的「幻肢」

NO2-什麼是想像力？

從概念上講，想像力很簡單。進入每個皮層區域的模式流，要麼來自你的感官，要麼來自記憶層級的較低區域。每個皮層區域都在作出預測，然後傳回到較低層級。如果想要想像什麼，你只需要將預測的內容轉回來作為輸入信息即可。即使在物理世界沒有做任何事情，你也可以感受到預測的後果。「如果A事件發生了，然後B事件就會發生，然後C事件就會發生」，如此等等。當我們在準備商業會議、進行國際象棋比賽、準備體育運動或者從事其他活動的時候，我們都在進行想像。

NO3-什麼是現實？

人們會既驚且憂地問：「你是說我們的大腦會創造一個世界模型？這個模型會比現實更重要嗎？」

「是的，從某種意義上來說是這樣的。」我說。

「這個世界難道不是存在於我的大腦之外嗎？」

這是當然的。人們是真實的，樹木是真實的，我的貓是真實的，你所處的社交環境也是真實的。但你對世界的理解，以及你對它的反應，都來自基於內部模型的預測。在任何時間，你都只能直接感知這個世界的很小一部分。這個微小部分能夠指示你調用哪些記憶，而這個微小部分自身是不足以支持構建你當前的所有知覺的。例如現在我正在辦公室打字，突然聽到有人敲大門。我知道是我母親來了，雖然我並沒有真正看到她或聽到她說話，但我能想像她就在樓下。在我的感官輸入信息中沒有任何關於我母親的信息，是我記憶中的世界模型通過類比過去的經驗預測了她的到來。你的很多知覺中很多並不來自於感官，而是由內部記憶產生的。

所以「什麼是現實」這個問題，很大程度上是我們的皮層模型能多準確地反映真實世界的問題。

但是，我們的世界模型還有很多是基於風俗、文化以及父母給予的教養。我們大腦中這部分模型的一致性就比較小了，甚至對不同人來說會完全不同。

很多心理學都基於人們早期的生活經歷、關係和教育所帶來的影響，因為大腦就是從那時開始形成了這個世界的模型。

你的文化背景會徹底影響你的世界模型。例如，研究表明，亞洲人和西方人對空間和對象的知覺方式不同。亞洲人更關注對象之間的空間，而西方人更關注對象本身。

到目前為止，我希望我已經說服了你，精神不過是大腦功能的一個標籤而已。它並不是操縱大腦細胞的東西，也不獨立於大腦細胞而存在。神經元也不過就是細胞而已，並沒有神秘力量來控制神經細胞的行為。

林炮勤，紅堅果IP管理系統創始人，原騰訊、美的、富士康IP高級顧問，專註研究BAT及蘋果谷歌等巨頭的IP超過十年。

作者個人自媒體微信公眾號：智圈(iwdoing)每周1篇原創文章關注創業IP、專利與創新。