Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Подобно тому как слух превращается в факт, когда вы слышите его от разных людей, в правиле Байеса получение одной и той же информации от нескольких органов чувств усиливает веру в эту информацию. Если движущаяся платформа и экран дисплея соответствуют правостороннему движению, то и визуальная, и вестибулярная вероятности будут высокими, а значит, и результат их перемножения будет выше. Это способствует уверенному выводу о правостороннем движении. Если же они противоречат друг другу - платформа движется вправо, а точки говорят, что влево, - то вестибулярное правдоподобие по-прежнему будет говорить о высокой вероятности движения вправо, а зрительное - о низкой. Умножение этих показателей приводит к среднему результату и лишь к умеренной уверенности в том или ином случае.
Но, как и в случае со слухами, надежность источника имеет значение. В своих экспериментах Ангелаки может снизить степень доверия испытуемых к тому или иному сенсорному входу. Чтобы сделать визуальные данные менее надежными, она просто делает их более беспорядочными. То есть вместо того, чтобы все точки двигались вместе, создавая сильное ощущение направленного движения, некоторые точки двигаются беспорядочно. Чем больше случайных точек, тем менее надежной становится визуальная информация.
Если посмотреть, как это происходит с вероятностями, мы увидим, что правило Байеса естественным образом определяет, насколько следует полагаться на источник в зависимости от его надежности. Если бы точки двигались совершенно случайно, визуальный сигнал не давал бы никакой информации о направлении движения. В этом случае вероятность того, что визуальный сигнал будет выдавать движение вправо, была бы равна вероятности того, что он будет выдавать движение влево. При равной вероятности с обеих сторон визуальный сигнал не будет влиять на решение в ту или иную сторону. Решение будет приниматься вестибулярными сигналами (и предварительными). Если же 90 % точек двигались случайным образом, а 10 % указывали на движение вправо, то вероятность того, что зрительный сигнал поддержит движение вправо, будет немного выше, чем вероятность того, что движение влево. Теперь зрительный сигнал действительно влияет на принятие решения - но лишь незначительно. По мере того как зрительный сигнал становится все более надежным, его вес в принятии решения растет. Таким образом, правило Байеса автоматически увеличивает долю источника в зависимости от степени его достоверности.
Исследуя выводы, которые люди делают о своем движении в этих экспериментах, Ангелаки и ее лаборатория еще раз показали, что в большинстве случаев люди ведут себя как хорошие байесовцы. Когда визуальные данные слабы, они больше полагаются на свою вестибулярную систему. Но есть одна оговорка: хотя визуальная информация становится более надежной, они все равно используют ее не так часто, как предсказывает правило Байеса. Вестибулярная информация постоянно переоценивается - эффект, обнаруженный и у обезьян. Это может быть результатом того, что визуальный вход всегда немного неоднозначен: если вы видите точки, движущиеся мимо, это может быть эффектом вашего собственного движения, или это могут быть просто движущиеся точки. Таким образом, вестибулярный сигнал в целом является более надежным источником и поэтому заслуживает большего внимания.
* * *
Как только байесовский подход к восприятию был обнародован, он быстро распространился по всем уголкам психологии. Подобно иллюзии волшебного глаза, если долго смотреть на любые данные, из них может выплыть структура правила Байеса. В результате в изучении разума появилось множество приор и вероятностей.
Как мы уже видели, правило Байеса было использовано для объяснения восприятия движения, переключения двусмысленных иллюзий, таких как кубик Неккера, уверенности и сочетания зрительных и вестибулярных сигналов. Оно также было адаптировано для объяснения того, как нас могут обмануть чревовещатели, нашего ощущения хода времени и нашей способности замечать аномалии. Ее можно даже растянуть и расширить, чтобы охватить такие задачи, как обучение двигательным навыкам, понимание языка и способность к обобщению. Такая объединяющая основа для описания столь значительной части умственной деятельности кажется безусловным успехом. Действительно, по словам философа ума Майкла Рескорла, байесовский подход - это "наша лучшая современная наука о восприятии".
Однако не все психологи могут считаться преданными учениками преподобного Байеса.
По мнению некоторых, теория, которая объясняет все, рискует не объяснить вообще ничего. Оборотной стороной гибкостибайесовского подхода является то, что его также можно обвинить в том, что у него слишком много свободных параметров. Свободные параметры модели - это все ее подвижные части - все варианты, которые исследователь может выбрать при ее использовании. Точно так же, как при достаточном количестве ударов даже самый плохой гольфист может в конце концов попасть мячом в чашку, при достаточном количестве свободных параметров любая модель может соответствовать любым данным. Например, если результаты нового эксперимента противоречат результатам старого, то модель с избыточными параметрами легко подстроится под них. Если заставить модель соответствовать данным так же просто, как банку внести изменения, ее успех не очень интересен. Модель, которая может сказать все, что угодно, никогда не может ошибаться. Как пишут психологи Джеффри Бауэрс и Колин Дэвис в своей критике байесовского подхода в 2012 году: "Эта способность точно описывать данные достается ценой фальсифицируемости".
Действительно, существует множество способов втиснуть части восприятия в байесовский пакет. Возьмем, к примеру, вычисление вероятности. Вычисление такой величины, как "вероятность увидеть свет длиной 670 нм при наличии красного цветка", требует определенных знаний и предположений о том, как свет отражается от различных материалов и как глаз его поглощает. Не обладая совершенным пониманием физического мира, создатель модели должен внести в нее некоторые собственные предположения. Поэтому они могут немного вилять этими предположениями, чтобы соответствовать данным. Еще одним источником выбора является функция принятия решений. Как мы видели ранее, вывод правила Байеса может быть сопоставлен с восприятием и принятием решения животным любым количеством способов. Этот вариант тоже способен сделать любое действие теоретически байесовским. И, конечно же, есть эти досадные приор.
Подобно тому, как в двадцатом веке они не давали покоя статистикам, в двадцать первом приоры стали вызовом для психологов. Если предположение об определенном приоритете - например, о том, что движение, скорее всего, будет медленным, - помогает объяснить психологические явления, это можно считать хорошим доказательством того, что мозг действительно использует этот приоритет. Но что, если другое явление лучше всего объясняется другим приоритетом - скажем, тем, который предполагает, что движение быстрое? Следует ли считать, что приоритеты в нашем сознании постоянны в зависимости
