预测算法

[英]安迪·克拉克

出版时间

2020-08-31

ISBN

9787111648130

评分

★★★★★
书籍介绍

计算系统如何实现感知、思维、梦境和创造性?人类大脑如何理解思想、理论和概念?

在神经科学、心理学、人工智能和机器人学等多学科交互之处,这些与人类生存息息相关的核心问题的答案正慢慢浮出水面。

在这部开创性的著作中,认知科学家安迪·克拉克(Andy Clark)从几个领域人手,揭示了大脑作为预测推理引擎这一现实——高级生物已演化成为善于预测传人感知刺激流的复杂装置,这些预测会引发行动,构建我们的世界,并改变有待理解和预测之物。

AI导读
核心看点
  • 大脑是主动预测引擎,非被动接收信息
  • 预测加工模型统一解释感知与行动
  • 具身智能通过行动最小化预测误差
适合谁读
  • 对认知科学与脑科学感兴趣的读者
  • 关注人工智能与具身智能的研究者
  • 心理学、哲学及跨学科思维爱好者
读前提醒
  • 理论抽象且难懂,需耐心反复阅读
  • 无需数学基础,侧重概念与逻辑
  • 建议结合自由能理论背景辅助理解
读者共识
  • 颠覆传统认知,提供全新心智视角
  • 内容极难啃,但核心观点极具启发
  • 逻辑清晰,是预测加工理论入门书

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "更为重要的或许是,预测机制本身就在一个多层级、多元化的复杂内环境中运行。在这个可重构的神经系统中,特定层级负责事件特定方面的概率预测,同时对与此相关的不确定性进行评估。彼此区隔但存在密集互动的神经元集群通过学习,致力于预见不同时空尺度的、与有机体利害攸关的规律性事件,并锁定不同外界刺激下的各种激活模式一从直线、边缘,到斑马的条纹,再到电影、内在意义、爆米花、停车位,以及你所支持的球队典型的攻防阵型。在这个意义上,世界被人们的需要、任务和行动所“定制”,由“可供性”(affordance) 即行动的机遇与施加干预的可能性一建构起来。与此同时,人们借助精明的操纵手段,为具身的、预测性的大脑变换问题"
  • "这条思路最终将导向极具说服力的“认知安装包”(cognitive package deal)隐喻:也就是说,只要大脑致力于预测与评估不确定性,知觉、想象、推理和行动等认知活动就将从这些预测和评估过程中共同涌现(co-emergent)出来。换言之,完善的内在预测机制将赋予生物绝大的主动性、丰富的知识储备和卓越的想象力,使其与结构化的、充满意义的世界保持着认知上的紧密联系。对这些生物来说,世界是由期望的模式(patterns of expectation) 构成的,因此在它们眼中,意料之外的缺失在知觉显著性上堪比那些直接呈现的刺激。与此同时,所有心智过程都伴随着对自身不确定性的评估,并在其微妙影"
  • "预测加工模型主张,我们的大脑是一台预测引擎,它的日常工作就是针对即将传入的感知信号阵列,猜测其结构和形式特点。大脑的预测积极主动、连绵不绝,它兢兢业业地自行生成感知数据,而与传统观念相悖的是,多数情况下,真正的传入刺激只用于对自上而下的最佳猜测进行核实与修正。关键在于,我们会评估传人信号各方面的相对不确定性(即置信度),评估结果灵活地调节着一切内部猜测的形态与流动。最终,我们得到了一个动态的自组织系统,与其相关的一切内外部信息流都在根据不同任务的要求和内外部情境的细节差异持续地重构。"
  • "所有这些能力都源于使用了自上而下的“生成模型”(generativemodel,稍后将详细介绍),它让人们能够跨越多时空尺度,对感知数据的呈现方式进行智能化的猜想或预测。与此同时,“生成模型”还能让我们确定而直观地理解意义(meaning)本身的性质及其存在的可能性,这是因为要想跨时空尺度预见感知刺激,认知主体就必须将世界视为意义所在之地(locus of meaning)。主体借助知觉、行动和想象与世界接触,而世界则倾向于以特定方式演变,它充斥着与认知主体利害攸关的远因,并为这些远因所形塑。如果预测加工理论是正确的,知觉、理解、行动和想象便是由我们预测感知信号的不懈努力所共同构建起来的。"
  • "简而言之,生成模型能够将高层表征(如彼此交互的主体、客体、动机和运动)与多个中间层级(对应颜色、形状、质地和边缘组合及变化)结合在一起。当这些隐藏诱因的组合(在多个时空尺度上)形成一个连贯的整体,系统就使用其知识储备自行生成了感知数据,借此知觉到一个有意义的、结构化的场景。"
  • "关于胳肢 我们为什么没办法自己胳肢自己?这个著名的问题是由Blakemore、Wolpert和Frih(1998)提出的。他们的回答借鉴了与感知运动学习和控制有关的大量过往研究,使用了本书第1部分解释知觉时曾经(以不那么严格的方式)提及的两大基本要素。 第一个基本要素是生成模型的理念(我们现在已经很熟悉了)。在对“胳肢现象”的解释中,生成模型被描述为“运动系统的正向模型”,用于预测由自身产生的动作所导致的感知方面的结果。第二个基本要素是某 种“预测编码”假设,根据这一假设,预测良好的感知输入对系统的影响会被弱化或消除。在“胳肢自己”这个特殊的案例中,两大要素的结合产生了一个简单但颇具说服力的解"
  • "我们已经知道语言既能保存观念,又能让观念在不同个体间传递。但若主体能够实施路径依赖型学习,这一寻常的发现就有了新的意义:我们将领会观念的传递将怎样支持人们共同实施精妙的探索,并克服困难获取进步。如果Joe的经验让他产生了某个想法,该想法需要某个智力龛位才能得到完善,而这个龛位又恰好存在于Mary的大脑之中,Joe的想法便可在他与Mary之间传递,从而实现全部的潜力。不同主体(或在不同时段的同一主体)构成了不同的“过滤器”,而这些“过滤器”聚在一起,就能以单一主体所无法依循的学习轨迹获得单主体所无法理解的发现。因此,在一个通过语言彼此联系的社群中,多种可用的智力龛位提供了一个令人惊叹的矩阵,包含"
  • "行动、文化学习、相互预测、巧妙使用语言和多种形式的社会——技术支架产生的综合影响是革命性的。正是预测性的大脑和这些相互支持的技巧和策略间神秘的化学反应让我们人类如此与众不同。我们所讲述的宏大故事十分直接地指向下面的观点:人类主体在一种极为真实的意义上帮助建构他们所模拟和居住的世界。这种建构十分类似于一个听上去很神秘的过程:生成世界(enacting a world),或至少类似于这个概念在Varela等人(1991)笔下的那个意思 Varela等人这样写道: 对知觉的生成性研究主要关注的不是知觉如何复原某个独立于知觉者的世界,而是确定感官和运动系统的共同原则或它们之间的有机联系,以解释知觉在依"
作者简介
安迪·克拉克(Andy Clark)认知科学家、哲学家,苏格兰爱丁堡大学哲学、心理学和语言科学学院教授。研究方向含人工智能、具身认知、机器入学和预测心智。
目录
前言 会预测的肉
致谢
引言 猜谜游戏
第1部分 预测的力量
第2部分 具身的预测

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用户评论
非常难,贝叶斯大脑
推荐,甚至都想打六星。
很好的前沿综合,虽然不少地方没讲清楚。阅读的时候时常会联想到知识论的研究,显然知识论不跟上就显得尴尬了
真牛,估计电子书遥遥无期。
结论:预测加工理论与具身认知和情境认知的充分实现了契合,预测加工系统以知觉-行动循环为基础,偏好低成本,高效率的选项,采取相应行动,借助外部资源,最小化预测误差-- 资源在知行循环中收集。 世界因“行动”而构造,整合内感觉外感觉,识别环境诱因,展开行动。经验、期望、不确定性和行动密切相连,绘制感知运动轨迹,以帮我们理解世界。 在作者的逻辑中是自上而下的,在我的认知范围里具身认知是自下而上的。。。
“自由能”入门, 有点难。 十二月啃到现在,还有很多看不明白的,不过收获不小。2022年最佳,提前预定。
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