大脑思维运作的原理

1、大脑思维运作的原理!Post By: 2009-02-15 22:39:25你为何能处理一些你以前从未遇到的事情？在数学课堂上，你为何能解出你以前从未做过的算术题？ 这种思维的神奇魔力实际上本身是一个潜在的计算过程，这个计算过程帮助我们处理大千世界每个人遇到 的各种不同的难题。那么思维是如何工作，我们又如何能更好地提高自己的思维能力呢？这个问题让我想到计算机，计算机现在能处理非常复杂和多变的问题。思维比计算机更强大。比如， 你能很快地同一个你以前毫不相干的人交谈起来，你能读懂以前你从来没有读过的书，或者说，进入到一 个陌生的购物广场，你依然能快速地了解广场的店铺分布，然后逛完自己感兴趣的店。大

2、脑的学习过程有时候并不依赖你的行为，就是说，在你行动之前，大脑已经对如何做这件事有了大 致的决定。有时候，你能对自己大脑的决策过程有所察觉，但是有时候，大脑做出决定完全是潜意识的， 你察觉不到，所以，大脑的决策过程是一种人类的天然认知能力的结果，并不依赖行为。我想你应该有过类似经历，就是如果你要尝试解决一个问题，当你对这个事情达到一定程度的理解之 后，这个问题的答案自然而然就知道了。当你知晓解决办法之后，你对这个事情看法的角度和方式都会有 所提升，那么接下去如何行动应该是一目了然。你也许会说，或许你在大脑里面对如何做已经有了主意， 但是现实中，要实现这些想法还是有困难，比如天体物理学很多理论就

3、无法得到实验的验证，因为实验无 从做起。我要说的，那也是因为我们有一些小问题依然缺乏深入的理解，我们以为我们解决了所有问题， 实际上，我们只是在宏观上对这个大问题有了定论，但是对大问题派生和隐含的小问题，我们依然要继续 深入了解。比如，你开始意识到，对你当前这段婚姻的最好解决办法就是离婚，另找一个人生伴侣。你对 这个解决办法深信不疑，但是你依然有很多现实的工作要做，比如你应该如何告诉妻子你的想法，谁应该 从房间里搬走，孩子抚养权问题，等等。工个练习”让我们通过一个简单的例子来理解我们的大脑是如何工组的。这个练习对每个人来说都非常简单。假设，我告诉你说我搬家了，然后我有一个问题，就是新房里头书房

4、的灯太暗了，请你给我建议，应 该怎么办?你可以慢慢留意自己是如何想到这个问题的解决办法的。当你已经有一个主意的时候，回想自己是如 何得到这个解决办法的。好，现在你就会发现，尽管这个问题很简单，答案显而易见，而且各人的解决办法都不一样。也许最直接和简洁的答案就是装一个亮一些的灯，或者安装更多的灯。还有一些回答，比如选一个灯较亮的房间作书房，或者请一个专业的照明专家，让他帮忙解决。对每一个解决方案，都会存在很多小细节方面的问题需要解决，比如如果你决定要买一个更亮的灯，那什么型号的什么牌子的灯比较好，何处能买到，多少钱，等等，也是你要考虑的。当让，我们并不在意这个问题的答案是什么，这只是个测试，我们

5、的核心是我们的大脑是如何完成这个思考过程的。对于大脑的工作过程，你发现了什么？每个人思维的方式千变万化，但是有些东西是彼此相通的，请看：“瞬间会意” -这个指的是问题一出来你已经有了答案，你并不需要去考虑。“多重选择” -你的大脑给出了几种可能性，你从中选择一个你觉得最好的方案。“显意识分析”- 你不断地审视问题，然后不断试图地给出一个逻辑上可行的方案，还要综合考虑时间，成本和空间等因素。“需要更多信息” -你觉得你无法在已有的信息上给出判断，所以你需要更多信息，比如房间的照片，你需要在房间里做什么样的工作，你对光照有什么特殊的要求，墙面的颜色，等等。“怀疑” -你怀疑我给你的这个问题只是一个

6、巧问妙答，只是想误导你，从你的回答里面推出一个荒谬的论点。“淡漠” -你对我给的这个问题毫不关心，并不想去考虑这个问题，只是接着读文章。这里面同时也存在很多其他可能性。可能你的大脑会综合考虑上面的所有方案。事实上，除了你的显意识在思考这个问题外，你的潜意识也在考虑这个问题，而且潜意识有时候比显意识的能力还要强大。“智能的方方面面 ”不管你的思考过程到底如何，我都断言这个过程必定包含几个核心要素，即使你并没有很认真地做上面那个测试。“认知预处理”- 当你一行一行地在阅读我的问题时，你的大脑就已经对通过你眼睛的信息进行处理，这 些信息以一种大脑能识别的方式存储起来，变成一种可想像的信息。因为这个问

7、题里面涉及我的书房，所 以你的大脑里面应该会想像我的书房具体是什么样子，并且这个书房是如何的灯光昏暗。即使你并没有这 么多的视觉想像，问题的描述信息依然存入到你的大脑的 “内存 ”当中。记住，你大脑对事物的存储方式和事物在真实世界中的物理存在方式是不同的，你的大脑存储的只是你对这个外在信息刺激的感知输入，和真实的物体是什么样子是有偏差的。你只需要记住，你大脑里面记住的都是大脑的想象而已。“联合想像” -一旦你的大脑对这些外在物体的信息进行预处理，你的大脑就开始调动与这件事情相关的记忆。你回忆起来的一些东西有些非常清晰，有些则比较模糊。这些记忆可能是视觉上的，听觉上的，肌肉感觉上的，情绪上的，或

8、者完全是抽象的无法描述的。或者，你会回忆起自己以前碰到过这个问题，自己是如何解决的。你同时也会觉得这个问题实在太简单，根本不算是一个问题，本篇文章里头的练习都不值一做。但是，请记住，你并不是一生下来就具备解决这个问题的能力。你的大脑存入你从过去经历中学到的东西，或者我们可以称之为 “经验” ，而现在你则能在遇到问题时想起以前与此相关的事件。这些回忆可能是模糊的，也有可能是清晰的。如果你对我说的问题的这个场景没有任何记忆，那么你是不可能会解决这个问题的。“模式配对” -当你与此场景相关的记忆浮现后，你的大脑就开始着手寻找可能的解决方案。但是它是如何做到这一点的 ?你从来没有来过我的书房， 我的书

9、房的布置和灯光肯定是你无法预测的， 这对你而言算是一个全新的问题。但是，你依然能轻而易举地解决这个问题，为何？因为你可以将我的这个问题抽象化，然后将它同你大脑里面存储的一类已经抽象化的解决方案进行匹配。显然，你容易发现，我们的大脑很容易地就讲相匹配的解决方案提取出来了，这个过程就叫做模式匹配。“期望” -一旦你的大脑找到了一个可能的解决方案，你就会对这个解决方案的作出一个判断，就是如果真的将自己的想法付诸实践会发生什么。 这些对可能发生什么作出的判断同样来自对以往类似事件的回忆。你可能会想像一间房子变得更亮之后是什么样子，或者你只是觉得自己的方法肯定可行，并不需要考虑太多。 当你的大脑觉得解决

10、方案确实能解决这个问题， 也就是这个想法付诸实践之后问题确实能够得到解决，那么你就基本上有了定论。“大脑是如何思考的 ”为何更好地分析智能，我们可以考虑将大脑同计算机做一个比较。电脑能够将物理世界进行某种处理后保存呢？大多数情况下可以。电脑可以将传感器的数字信号实时 地存储起来，然后进行各种各样的预处理，这些信息的存储和处理都非常精确和可靠。从某些方面来讲， 电脑记忆的精确性和可靠性已经超过人脑，比如，一个电脑可以从一个红外传感器取得数据，它同样可以 测量某些对人而言过高或者过低的温度。而且，电脑的存储介质寿命很长，可以长时间稳定地保存数据。电脑可以运用联想记忆么？电脑现在的联想记忆能力还不如

11、人脑，但是它们确实能进行一些类似的联想处理。比如，搜索引擎就可以将类似的信息集中起来供人选择。你可以点击你觉得和你想要的信息接近的链接，然后仔细地读取链接打开的文章。所以说电脑已经具备一定的联想能力。那么，电脑能够对解决方案的结果进行分析么？是的，但是电脑在这方面的能力非常有限，因为目前为止，电脑程序的模式匹配能力还非常有限。我们并不指望电脑对我们的未来做出预测，但是电脑确实能对某些彼此联系的行为要素进行分析。 比如， 我面前的这台电脑就能将我的各种输入马上转化为它的输入，快捷键，鼠标移动，链接点击，等等，都是独一无二的。然后，电脑对输入的反应也是半智能的。电脑真正欠缺的，是他们处理那些它们从

12、来没有遇到过的问题的能力。当电脑面对一些设计程序时没有考虑进去的输入时，它们会无所适从。但是对人类，我们有很强的学习和对未知事件的适应能力。那么， 电脑能进行模式匹配么？如果我们指的是人类的那种的模式匹配，那么很可惜， 答案是否定的。这就是为什么人类依然还能主导电脑。 今天开发的最具智能的电脑的匹配能力我无法同一个小孩相提并论。在语音识别领域，人工神经网络并不如大家想想的那么强大（否则我就用电脑来写这篇文章了） 。人类拥有的模式匹配能力如此之强，以至于世界上最好的超级电脑相比之下都相形见拙。有趣的是，我们的神经元进行一次运算的时间是毫米级，但是电脑则只需要纳秒级。尽管如此，我们依然能对某些模式

13、在几秒钟内就做出识别，但是电脑花上几天的时间都难得计算出来。这其中的原因也许就是人类储存信息和处理信息的方式，而我们对模式的识别能力也是构成我们学习和适应新问题的关键，而这正是电脑欠缺的。“不变式 ”电脑将数据都以数字形式存储起来。电脑按照要求对数据进行预处理，压缩和转化，但是最后的结果依然是数字信号。数字信号是精确的，准确的，而且可以永久保存，但是不利之处就是这些数据都过于死板。可以想象，一个二进制的数字，不是1 就是 0 ，代表要么是要么不是。对人类而言，我们并不将数据以数字方式存储。我么的记忆并不是现实物理世界的准确映射，记忆是 模糊的，不精确的，不准确的。在很多方面来讲，人类记忆的能力

14、看上去都比电脑差。但是人类记忆的最 强大魔力就是我们存储信息的方式，这些方式如此强大以至于弥补了上面我提到了那些不足。你的大脑按照一种我们称之为 不变式”来存储和预处理信息。当你每天经历很多事情时，你的大脑将所见到所听到所闻到的所有一切都存入自己大脑的数据库。但是我们并不存储所发生事情的每个细节，我们的大脑只是试图识别出这件事情的一些特征，然后将事情以 某种抽象的方式存储起来。换句话将，我们的大脑将我们的所见所看所闻都已一种抽象的方式存储起来， 这些存储的方式就是我们人类智能如此强大的真正秘密所在。我们可以举一个例子来说明。比如，&个人"，一个人就是一个抽象的概念，一个稳定的

15、不会发生变化的概念。这个概念很难用文字来定义，但是你的大脑知道人'到底指的是什么。如果我指着房间里的一件东西问，那是个人么？你很快就能给我一个回答。你并不是一生下来就知道这些，你是在你的成长过程 中逐渐学会的这些。然后，所有这些抽象的概念都彼此联系着，在你的大脑中以网状形式存储起来，按照各种联系方式， 比如并行，分层等方式存储起来。个例到通例再到个例”对一台电脑而言，它是通过给定的数据和事先设计好的算法来运行，但是人脑 却并不这样运作。人脑会从生活中发生的一件一件特定的事中提取抽象模式存储起来，然后再下次将这些 抽象模式应用于碰到的新问题。这其实就是 学习”的精髓，学习就是将自己经历的

16、事情都按照抽象的方式存储起来，下次碰到类似的 问题依然有能力却解决，人类有启发思维的能力。比如，一旦你看到过很多轿车，你就将轿车这一类的东 西以轿车的概念存储起来。你看到的轿车种类越多，你对轿车的概念也就越稳固和可靠。建立了稳固的概念之后，你就会从中思考解决的办法，这是一个从通例荏IJ个例”的过程。比如，当你看到不同牌子不同样子的一辆轿车，你依然能成功地说这是一辆轿车。对比你第一次被告知这种东西被称 之为轿车而学习到这个概念可能还颇费周折，这次你说出这是俩轿车不费你吹灰之力。除非你面前的这俩 车和你以前所见到的轿车都很不一样，如果遇到这种情况，那么你又会很快对自己大脑里面存在的轿车的概念进行修

17、正。你应该已经意识到，这种抽象的存储方式一定意味着数据的不精确和不可靠。这其实也意味着有时候 你遇到完全陌生的情形而不知所措，或者你今天看到一个人你不能确定那是个男人还是个女人，或者，你 认不出一个手写的汉字，或者，你看过一部电影后，你不知道应该将它分类为戏剧还是动作片。尽管如此，不变式”依然拥有难以置信的魔力。你每天经历的每件事都会被你处理然后对自己记忆中的那些已有的抽 象概念进行修正。如何学习”你的大脑能同时进行显意识学习和潜意识学习，大脑在多个层面对记忆中的概念进行修正。比如，你 对车，摩托车，交通等概念的定义。但是，如果有时候你遇到的新的事物和你的记忆是吻合的，那么你的 潜意识会加固这

18、个概念，这个时候你的显意识并不参与，所以你意识不到这个过程。但是，如果有些事情 出乎你的意料，那么你就需要调动显意识来修正记忆了。所以，学习在你碰到的事情和你预想的不同时就自然发生了。当你经历一些以前从未经历的事，你的 大脑对这件事完全是空白的，那么你的大脑将会建立一个新的概念，就像辞典里头多加一个新的词条。你记得最清楚的事情可能就是那些和你的原本概念不太一致的一些例子。一些意想不到的事情发生了,你会记住这些事情很长时间。但是当你事情在你预想之中时，你并不会对它过多留意，记忆就比较浅层， 你就不会记住这件事情中的很多细节，过几年之后你可能就彻底忘了这件事。我想大脑对那些你意料之外的事情记得特别深刻的原因，是因为这些事情是帮助你修正你既有的概念 的。当你碰到这样一件事后，你的大脑显意识会对自己已有的概