我們的貝氏大腦:《骰子能扮演上帝嗎》選摘(2)

2020-07-14 05:10

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作者以貝氏觀點去檢視大腦。(示意圖,BBC News)

作者以貝氏觀點去檢視大腦。(示意圖,BBC News)

為什麼人類這麼容易就接受毫無重大證據支持的籠統主張?為什麼人類這麼輕易就對不理性的信念敞開胸懷,即使有清楚的證據反對那些說法也依然如故?當然,對於哪些信念是理性的、哪些是不理性的,我們都有自己的觀點,但我們對每個人都可以提出那些問題。

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部分的答案也許就在於我們的腦是如何經過幾百萬年的演化,以便在不確定卻攸關生死的可能性之間迅速做出決定。這些關於演化的解釋只是猜測──要檢驗這些猜測是很困難的,因為大腦並不會變成化石,我們也就沒辦法確定我們祖先的腦袋裡到底是怎麼一回事了──但是這些猜測頗為合理。我們比較能夠確定現代人類的大腦是如何運作的,因為我們可以做實驗,將大腦結構連結至大腦功能,再把以上兩者連結至遺傳學。

許多大腦功能的面向都能被視為是做決策的不同形式。當我們看著外部世界,我們的視覺系統就必須理解它正在看的是哪些物體,猜測這些物體會有什麼樣的行為,評估它們可能會造成威脅還是帶來好處,並讓我們根據這些評估結果採取相應的行動。心理學家、行為科學家以及從事人工智慧領域的人士得出了一個結論:在某些重要方面,大腦的運作方式似乎就是一台貝氏決策機器。我們的大腦具體化了我們對這個世界的信念,這些信念被暫時性或永久性地建置在它的結構中,並引導大腦做出非常近似於貝氏機率模型會產生的決定。(我前面曾說過我們對機率的直覺普遍來說是很糟糕的。這並沒有和上述概念衝突,因為我們本身並不會意識到這些機率模型的內部運作。)

從貝氏觀點的角度來檢視大腦,解釋了人類在面對不確定性時所抱持的許多不同態度。尤其是它也幫助我們瞭解為什麼迷信這麼容易根深柢固。貝氏統計學的主要詮釋為機率是信心程度。我們評估某事件機率為對半分的時候,基本上就代表我們願意相信該事件與不願相信的程度是相等的。所以我們的大腦經過演化之後,能夠具體化關於這世界的信念,而這些信念都被暫時性或永久性地建置在大腦的結構中。

不是只有人腦是這樣運作的。我們的腦部結構能回溯到遙遠的過去,到哺乳類甚至是爬蟲類的演化祖先。牠們的大腦也都將「信念」具體化了,不是我們今天口頭上說的那種信念,像是「打破一面鏡子會帶來七年的厄運」。我們自己的大腦信念大多數也不是那樣的。我指的是「如果我這樣彈出我的舌頭,會更有機會抓到蒼蠅」這樣的信念,這種信念被編寫在負責觸發相關肌肉的腦部區域線路中。人類的語言為信念增添了一個層次,讓我們能夠表達出信念,而更重要的是,它讓我們能夠將信念傳遞給他人。

在新生兒的大腦中,許多神經元是隨機連結在一起的,但隨著時間過去,有些突觸會改變它們的強度。有些可能會完全消失,而新的突觸可能出現。唐納德.赫布(Donald Hebb)發現了類神經網絡(neural network)中的一種「學習」型態,現在稱為赫布型學習(Hebbian learning):「一起活化的神經細胞會連結在一起」。也就是說,如果兩個神經元大致同步活化,那麼這兩個神經元之間的連結就會變得更強。以我們的貝氏信念來比喻,連結的強度就代表著腦的信念程度,其中一個信念活化時,另一個信念也應該活化。赫布型學習強化了大腦的信念結構。

(示意圖)新冠肺炎大流行,意外使印尼迎接嬰兒潮(AP)
在新生兒的大腦中,許多神經元是隨機連結在一起的,但隨著時間過去,有些突觸會改變它們的強度。有些可能會完全消失。(示意圖,AP)

心理學家觀察到,當一個人被告知新的資訊,他不會直接把這個資訊歸檔到記憶裡。從演化的角度來看,直接歸檔到記憶會導致災禍,因為輕信他人告知的一切並不是個好主意。人們會說謊,還會試圖誤導他人,這通常是為了控制他人的部分過程。大自然也會說謊:經過更仔細的分析後,你會發現那條搖來搖去的花豹尾巴原來是一條垂掛的藤蔓或水果;而竹節蟲會偽裝成樹枝。所以當我們接收到新的資訊,我們會根據既有信念來評估新資訊。如果我們夠聰明,我們也會評估該資訊的可靠性。如果該資訊是來自一個可靠的來源,那我們較有可能相信;如果不是,我們就較不可能相信。我們內心會在以下三者之間掙扎:「我們已經相信的事」、「新資訊與我們已相信的事有何關聯 」以及「我們有多大信心認為這個新資訊是真的」,而掙扎後的結果就決定了我們是否會接受這個新資訊,以及是否會根據該資訊修改我們的信念。通常這種掙扎是潛意識的,但我們也可以有意識地分析這個資訊。

在由下而上的敘述中,排列複雜的神經元全部都在活化,向彼此傳遞訊號。那些訊號如何互相抵消或是互相強化會決定這個新資訊是否留下,以及連結強度是否會改變來容納該訊息。這點就已經解釋了為什麼即使證據對其他所有人來說是千真萬確的,要說服「虔誠信徒」他們錯了還是非常困難。如果有人對幽浮的存在深信不疑,而美國政府開記者會解釋有人清楚目擊幽浮的事件其實是一個氣球實驗,那麼相信幽浮者的貝氏大腦幾乎一定會認為美國政府的解釋是政治宣傳。那場記者會非常有可能會強化他們「在這個議題上不要相信政府」的信念,而且他們會因為自己沒有蠢到相信政府的謊言而感到驕傲。信念是一把雙面刃,所以不相信幽浮的人常會在沒有獨立驗證的情況下接受政府的解釋為事實,而且這個資訊會強化他們「不要相信那些幽浮瘋子」的信念,他們會為自己沒有蠢到相信幽浮而感到驕傲。

《骰子能扮演上帝嗎?》立體書封。(商周出版城邦文化)
骰子能扮演上帝嗎》立體書封。(商周出版城邦文化)

*作者伊恩·史都華為英國華威大學數學榮譽教授,為人熟知的著作包括《改變世界的17個方程式》(商周),2013《數學是什麼?(上、下冊)》(左岸,2010,合著)、《數學可以救羅馬?!:20個數學世界裡的奇妙謎題》(臉譜,2009)、《大自然的數學遊戲(改版)》(天下,2010)、《生物世界的數學遊戲(改版)》(天下,2010)、《給青年數學家的信》(聯經,2008)等。本文選字作者新著《骰子能扮演上帝嗎》(商周出版城邦文化)

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