2.2采用動物的視角

不管是預測，還是（我們將要談到的）行動都需要基於某些知識，這些知識一開始又是從哪兒來的？要獲得這些知識並據此進行預測，我們是否需要首先對環境進行直觀的經驗（看來確實如此）？畢竟獲取知覺經驗不需要預測加工過程的參與，不是麼？

要解決這個問題，我們就要將能量模式經由感覺通道的傳遞，和系統產生知覺經驗的過程清楚地區分開來。唯有基於能量模式的傳遞與自上而下的合理預期，我們才能獲得對真實世界的生動知覺。這樣一來，問題就變成了：我們能否基於單純的能量傳遞生成並運用合理的預期？故事的動人之處在於，學習和在線反應或許基於同一類過程（試圖預測當前的感知輸入）。

一些學者（Rieke et al., 1997;Eliasmith, 2005）主張，將動物自身的視角與某個系統作為外部觀察者的視角進行對比會是一個良好的開端。外部觀察者可能會發現，唯有當視網膜上出現某些刺激模式，且這些刺激模式往往意味著在舌頭所及范圍內有一只可口的獵物（比如說，一只蒼蠅）時，青蛙大腦中的一些神經元才會被激發。我們可以說，這種神經活動模式對獵物的存在進行了「表征」，但盡管這種描述往往是有用的，它卻在一個更為重要的問題上蒙蔽了我們——青蛙（或任何一個我們關注的系統）到底通過何種途徑獲得對世界的理解？更好地看待這個問題需要我們采用（這個「采用」是什麼意思，我們很快就會講到）青蛙本身的，而非外部觀察者的視角，即只考慮青蛙所能獲得的證據。這種說法其實也有誤導性——它似乎是在鼓勵我們透過青蛙的雙眼看世界，但實際上，它是在說我們只應該去考慮那些會被青蛙的感受器所接收到的刺激。

其中某些刺激在我們看來就是蒼蠅，但對青蛙的大腦來說，它只是對感覺系統的某種擾動，該擾動是由於諸感受器接收到某些外部能量所導致的。正如Eliasmith（2005, p. 102）所指出的那樣，「可能的刺激處於未知狀態，動物必須根據不同的感知線索推斷出呈現的是什麼」。我要補充一點（後面將詳細討論）：「推斷出呈現的是什麼」與選擇合適的行動間存在深刻的關聯。因此，決定動物的視角的，是它們的大腦能夠通過感受器狀態的變化獲取什麼信息。而加工這些信息的全部意義就在於，它能夠基於外界環境（表現為感受器接收到的能量）和動物自身的狀態（比如說它有多餓），讓動物通過選擇合適的行動做出反應。

我們還要強調一點：「信息」這一概念在此僅指「能量的傳遞」（Eliasmith, 2005; Fair, 1979）。也就是說，任何與信息有關的論述，都必須最終還原為感受器如何接收刺激。這是因為我們想知道一個明智的認知系統最開始是如何自然形成的，如果要避免引入無益的外部觀察者視角，如何看待「信息」就非常重要。因此，談論信息和談論信息所指涉的東西是兩碼事。這一點非常關鍵，因為如果大腦要對環境做出合適的行為反應，它就必須解決信息的指涉問題。將能量刺激轉化為指導行動的信息正是具身的、情境化的大腦的使命。

Eliasmith指出，Fitzhugh（1958）的研究提供了一個「采用動物視角」的早期案例，該研究嘗試僅從動物神經纖維的反應推斷相應的環境誘因。Fitzhugh在研究中刻意避免使用自己關於反應誘因的知識（觀察者視角），具體做法如下：

正如大腦（或其不同部分）從感知信號推斷現實世界的狀態一樣，Fitzhugh想要用神經纖維的反應確定未知的刺激。他刻意保證自己只使用動物能夠獲取的信息，而任何源自「觀察者視角」的信息只能用於檢查答案，而非確定動物的表征。（Eliasmith, 2005, p. 100）

Fitzhugh的任務很是艱巨，但這正是動物大腦的日常工作。大腦必須在無法直接接觸其源頭的前提下發現刺激信號的可能誘因。它所「知道」的——在「知道」這個詞的字面意義上——只有其自身狀態（如神經脈沖序列）流動與變化的方式。一個外部觀察者會注意到，大腦的自身狀態會對具身的有機體產生影響，如導致感受器本身的運動。積極的認知主體由此對感知刺激流進行組織，影響能量刺激的波動起伏。我們稍後將會看到，這是一個重要的額外信息來源，但並不會改變感知的基本原理：任何系統都能直接訪問其自身的感知狀態，即各感受器之間刺激分布的模式。

（原題：大腦如何為世界建模？從無監督學習到預測加工｜《預測算法》，作者：Andy Clark；譯者：劉林澍2024-03-23 原載：https://swarma.org）