透過現(xiàn)象看本質(zhì)(1):從認(rèn)知的角度說起

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洞悉事物的本質(zhì)是為了更好的預(yù)測,而預(yù)測則是為了完成更好的操作。

“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”,源自Bruce同學(xué)的議題。一個(gè)好問題勝過一個(gè)好老師。這個(gè)問題引發(fā)了我很多思考。以下是我的筆記。

一、

辨別事物之間的差別是認(rèn)知的基礎(chǔ),只有將A和B、C、D……區(qū)分開來,才對A進(jìn)行分析、研究。

世界上任何兩樣?xùn)|西都是不同的,“世界上沒有兩片樹葉是完全一樣的”。但我們認(rèn)識事物不可能從一片片樹葉開始,這樣效率太低。取過你手邊任意一本書,這幾百頁紙,沒有任何兩張是完全一樣的,但你不可能去一張一張地分別研究。

一開始,我們大腦中并不存在“紙”的概念,碰到這樣一個(gè)東西,對我們來說是全新的,我們對它充滿好奇,把它拿過來,看它、抓它、揉它、撕碎它、聞它、舔它、摸它、把它點(diǎn)著、扔出去……又遇到一個(gè)這樣的東西,我們繼續(xù)把玩。直到我們再也找不出新的玩法來。慢慢,我們發(fā)現(xiàn),有些東西很像。它們看起來樣子很像,摸起來手感很像,拿起來重量差不多……

我們覺得,這些很像的東西不必一個(gè)個(gè)都調(diào)動我們所有的感官知覺細(xì)細(xì)研究了。我們可以將它們歸成一類。由此,分類產(chǎn)生了。這標(biāo)志著我們認(rèn)知效率有了質(zhì)的飛躍。

世界上的紙張不計(jì)其數(shù),一張張把玩的話,窮極我們一生也無法做到。現(xiàn)在,我們只要拿幾張,琢磨透。下回再遇到一個(gè)新東西,我們只要認(rèn)為它屬于“紙”這個(gè)分類。那么,我們就會“預(yù)測”它擁有跟這個(gè)分類所具有的同樣的外觀(尺寸、反光度、薄厚…)、手感、密度……

二、

我們說要“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”,實(shí)際上是有三個(gè)步驟:

  • 分類——建立類別,并且命名;
  • 歸類——透過現(xiàn)象判定事物所屬的分類;
  • 預(yù)測——通過已有分類的模型,進(jìn)行預(yù)測。

拿電腦來打個(gè)比方,三個(gè)步驟:

  • 分類——建一個(gè)文件夾,命名為“我的音樂文件”;
  • 歸類——遇到一個(gè)文件,觀察它的特征,比如文件名后綴、圖標(biāo)。如果有“音樂文件”的特征,將其放入這個(gè)文件夾;
  • 預(yù)測——文件夾中的所有文件都可以用音樂播放器打開等等

三、

分類——建立類別的過程,就是特征抽取的過程,也是建立模型的過程。

我們把一個(gè)具體的事物變成一個(gè)抽象的模型,就是抽取出其中的關(guān)鍵特征,以及分析特征之間的相互關(guān)系,得出的結(jié)果就是一個(gè)模型。在對紙張的接觸中,我們不斷學(xué)習(xí)關(guān)于它的特征,這些特征慢慢地都成為被模型的一部分:重量較輕、可撕碎、不防水、可塑性(折紙)……最后,我們還給這個(gè)模型取了個(gè)名字,叫作“紙張”。

模型,是我們以后用來“看本質(zhì)”的預(yù)備知識。模型,是我們觀察世界的眼睛。沒有眼睛(模型),我們什么都看不見。準(zhǔn)確來說,是:沒有模型,我們看世界,只是停留在很低的分辨率上。就像一般人看星空,只會看到滿天繁星——如果是連“星星”模型都還沒建立的嬰孩,連“滿天繁星”的概念都得不出,只會覺得好多東西在閃閃發(fā)光。

但是,如果我們建立了星座、銀河、恒星、行星的模型,同樣是肉眼,我們就能夜空中觀察到更多信息,也就說,我們觀察世界的分辨率提升了。獲取更多的模型,我們能看到更寬廣的世界。我們不是生活在客觀世界中,我們是生活在思想家們給我們建立的世界中。

歸類——任何現(xiàn)象都有著紛繁復(fù)雜的表象。

歸類時(shí),我們就像一個(gè)偵探來到亂糟糟的犯罪現(xiàn)場,所作的第一步就是判斷哪些是可以用來偵破的線索,哪些不是。有時(shí)候可能一個(gè)關(guān)鍵線索就能做出判斷,但更多時(shí)候需要找到好幾塊線索才能拼出一個(gè)完整的拼圖。

在人工智能技術(shù)中,把這步驟叫做特征抽取。特征抽取的目的是為了類別判定(斷案)。同樣的特征,在不同模式中有著不同的含義。如下圖中箭頭所指向的點(diǎn),若整幅圖被判定為兩張相對的人臉,這個(gè)點(diǎn)就被視作鼻尖;若被判定為一個(gè)花瓶,這個(gè)點(diǎn)就被視為凹進(jìn)去的瓶頸。

當(dāng)然,如果這個(gè)模型已經(jīng)被熟練掌握,甚至達(dá)到了自動化的程度。那整個(gè)特征抽取和類別判定的速度是極快的。就像上述案例中的花瓶模型和人臉模型,已經(jīng)成為我們潛意識中的一部分。我們對它們的識別,也就在電光火石之間完成了。

預(yù)測——這是我們學(xué)習(xí)模型、掌握模型的目的所在。

如果一個(gè)模型沒有預(yù)測能力,那是沒有意義的模型。就像在上述文件夾的例子中,如果我們不是只把音樂文件放入其中,而是胡亂分類,那我們就無法預(yù)測其中的文件有什么特征。

回到紙張的案例上來。當(dāng)我們?nèi)松械谝淮斡龅郊垙埖臅r(shí)候,充滿了好奇。我們把玩、好奇、探索紙張的各種性質(zhì),直到厭倦——這意味著再也難從紙張中挖掘出新的屬性了,也意味著“紙張”這個(gè)模型也在我們腦中建立起來了。當(dāng)我們再“看到”一個(gè)東西,如果被我們歸類為“紙張”,我們不用去摸、去揉、去折,也能預(yù)測這個(gè)物體一定也具備紙張的其他特征:重量較輕、可撕碎、不防水、可塑性(折紙)……

透過現(xiàn)象看本質(zhì)(第一性)??幢举|(zhì)的目的,是為了更好的預(yù)測。而預(yù)測的目的,是為了能夠更有效地操作。

在Elon musk對電池成本分析所建立的模型中,決定電池成本的,是組成電池的各種物理成分的成本。由此,他“預(yù)測”鋰電池的價(jià)格還有巨大的下降空間。這個(gè)預(yù)測成為他整個(gè)商業(yè)戰(zhàn)略的基石假設(shè)。無疑,他建立的這個(gè)模型是非常成功的,所以電池成本的下降速度也在他的預(yù)測范圍之內(nèi)。

四、

剛剛,我們談到了建立模型。模型,聽起來很高大上。而且現(xiàn)在還有種輿論在助長這種傾向,把“模型”提升到了一個(gè)很神秘的高度。但如果你看完上文所述的那些例子,會覺得其實(shí)模型也不過如此。其實(shí)的確也是這樣的。建模是我們智人與生俱來的本事。人人都會,并不神秘。而我們在日常生活中就在不斷建模,不斷預(yù)測。

一個(gè)人哪怕電視看多了,也能建立一些劇情的模型。比如看武俠片多了,我們都能總結(jié)出:“跳崖升級模型”:

當(dāng)主人公被逼到懸崖邊上時(shí),一定會“被迫”跌下去。墜崖以后肯定非但是重傷不死,還會因此遇到“傳說中”的前輩教他某某絕技,或者得到什么仙草妙藥,再不濟(jì)也能撿到一本傳說中的武功秘籍然后發(fā)揮小強(qiáng)精神苦練成為高手高手高高手??偠灾粔嬔聞t已,一墜則是成為頂尖高手的人生轉(zhuǎn)折!

而且這種模型的建立,大部分時(shí)候無需意識的參與,“唯手熟爾”。人的記憶分為故事型和模型型兩種,但這并不是截然對立的兩種類型,而更像一個(gè)連續(xù)光譜的兩端。故事在反復(fù)使用的過程中,那些被頻繁提取的特征和各故事共同的特征被加強(qiáng),而多余的信息則被忘卻,逐步被精煉成能在適當(dāng)時(shí)機(jī)調(diào)用,而且預(yù)測能力很強(qiáng)的模型。(趙南元:《認(rèn)知科學(xué)與廣義進(jìn)化論》)

模型并不高大上。老農(nóng)使用諺語(模型)來預(yù)測未來“晚霞不出門,朝霞行千里”。雖然聽起來很土,但從預(yù)測效力來說,比之于現(xiàn)代的天氣預(yù)報(bào)差距并不是太遠(yuǎn)。

那么,聽起來好像這種建立模型,使用模型的能力,人人都有,人人都會。但是,為什么有些人的人認(rèn)知能力更強(qiáng),看問題更深刻呢?欲知后事如何,且聽下回分解。

 

作者:?王武佳

來源:微信公眾號: 王武佳

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