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重新出发去冒险, 在郎飞结与地壳的起伏山峰

飞翔的鸟插图。

蚁群与人脑 —层次与自我意识之一


今天读集异璧,看到了一些非常好的点子,虽然刚才说今天晚上要写旅行,可是写了一段之后,实在是对自己频繁抒情无力吐槽,还是来点干货比较实在。

 
 

从蚂蚁开始讲起,行军蚁,也就是所谓的食人蚁的群居性是非常强的,在遇到某些困难的环境,比如火焰等问题的时候,整个蚁群会聚合起来,团成一个球,混过火球,在这个过程中,某些蚂蚁自发地处于外围,完全牺牲掉自己,从而保全整个蚁群的生存。

 
 

在人工智能中,有一个流派,称之为计算智能(我这样归类本身就会让某些搞计算智能的童鞋出来打我),研究基因算法,蚁群算法等问题(其实这个我只对遗传算法略知一二啦。。),这也与书中提到的一个观点相一致:单个蚂蚁是非智能的,但是当蚂蚁聚会起来之后 ,却会被整个群体需求的动力驱动,表现出精密的智能现象。

 
 


一切得从这张图说起,认知心理学有个专业术语,叫做组块化,我们的知识学习,都是一步步地组块化的过程中建构起来的,试想一个儿童刚开始学汉字,从笔划开始,从拼音开始,此时他还并不能熟练地造句,对句子和文章进行操作。然而,从笔划开始,慢慢地笔划的层次被超越,一张写满字的纸,儿童会直接去认识每个字是什么,而不需要再横竖之后才知道,哦,这个是个十字。

然后进一步地组块,从字到词,从词到句子。一直到文章的意思。

之前有段时间,在qq或者微信上曾经流行过一些小段子,大意就是把句子中某些字的顺序调换。但是我们仍然能够一眼地辨识出整个句子的意思。这就是所谓组块化的妙处。

在进行组块了之后,人们就从更高层次上操作事物,而暂时忘记了低层的构建。

 
 

在对世界的认识上,有两个流派,可以一提,一派是整体论:他们认识整体大于局部之和,当多个部分组织在一直的时候,整个系统除了个体之外,需要增加组织的结构,比例等等各种信息。这导致1+1>2的效果。

而另一派是简化论(也有人称之为还原论),这派的意见是,对于一个复杂的问题,我们可以通过对其局部的分析,通过对其元素的构造来分析出整个系统的规律。我之前曾在文章中介绍过神经元的海蜗牛实验,那种思路就是典型的还原论的想法。

 
 

蚁群是怎么有智能的,因为事实上,蚁群会对外界的环境做出反映,这地方太潮了,太干了,什么地方有食物,什么地方有威胁,对种对外界信息的识别,会以蚁群中的种姓(也就是工蚁,兵蚁等分类)分布的形式表现出来,而一个蚁群中的种姓分布是长期进化的结果,比如每个蚁群中只会有一个蚁后,而工蚁与兵蚁的比例是比较恒定的。蚂蚁的专长通常会随着时间而发生变化。

 
 

书中提到一种有趣的类比,我们都知道,关于我们的思想,现在神经科学的看法是,我们的思考是通过神经元兴奋的不同模式所表现,在道金斯的《解析彩虹》中提到过这样的一种思路,在核磁共振成像的脑电图像上,如果将兴奋的神经元用电灯泡样的光点表示出来,那么我们在思考时,整个大脑就会呈现出不同形状的变化,也许当我们思考猫时,我们的神经元的激活形状看起来正好像一条狗,而当我们在思考妹纸时,大脑神经元带好组成了十二个戒点香疤。

 
 

在这个意义上,如果将蚂蚁类比为神经元,那么整个蚁群所表现出的行为,就与大脑所表现出的智能行为并无二致。

 
 

比如将工蚁与兵蚁的比例看做一条参数,将蚁群的数量看做一条参数,有些对蚁群状态描述的参数之后,就可以对蚁群的当前状态进行编码,从而编码出一种蚁群语言。一个研究蚂蚁的专家,在看到这种语言中的某个字时,立马就会知道,整个蚁群的状态,甚至可以与之进行交谈。

 
 

 
 

今天先写到这里,明天我们来谈一谈层次。

(本系列预计要写五到六篇)