機器智能 10. 悟道：由過程反饋構建的知識 （轉）

悟道：由過程反饋構建的知識

上一篇寫到，依靠中樞神經網絡來思考、來決策是人的一種高級智能能力，而人的中樞神經網絡卻不是天生就被完全架設好的，而是後天通過教化與學習慢慢架設構建起來的。而具體的架設機製就是本編要介紹的中樞神經所具有的非常神奇的“自組織”式的智能活動機製 -- “過程反饋”

有關過程反饋在前麵的概述中已經簡單介紹過了，這是一種不同於現今控製理論中的反饋機製。我們知道控製理論中， 反饋是將輸出（Output）信息的一部分回送作用到輸入（Input）端。如果反饋的信號與輸入信息疊加後加強了原來的輸入信息，就稱為正反饋；如果反饋信息與輸入信息疊加後減弱了輸入信息，就稱為負反饋，正反饋能不斷強化要控製的過程（Process）的效果，而負反饋卻能起到抑製和平衡的作用。但這樣的結果雖然能實現控製，但不會改變控製過程本身，所以無論怎麽反饋，控製過程本身從來不會發生改變，更不會改善與進化。但人體的神經網絡卻存在比之更有效的控製機製，那就是過程反饋。我們知道，人其實在絕大多數的情況下並無法通過反饋來直接改變外界、改變外界的輸入的，我們能做的隻是將一次次判斷的結果反饋給自身的決策過程也就是中樞神經網絡。當判斷結果是正麵時，反饋會強化當初引發該判斷的所有神經徑路上的神經遞質，也就是將它們的權重都加大，以後再遇到相同的情況時，這一路徑就更容易被激活，被聯想。同時更有趣的是，中間神經元還會在常常被同時激活的神經元之間建立連接，架設一條快捷通道，這樣可能有因果關係的兩個神經元之間就建立起了聯係，形成了經驗知識，能成為今後判斷的依據。而當判斷結果為負麵時，則什麽也不做。

那麽有人會問，這樣的話神經元之間的連接不就越來越多了嘛。那些“沒有用”或者“錯誤”的神經元之間的連接不是會越來越妨礙我們的思考嗎？更麻煩的是神經網絡該怎樣判斷連接是“沒有用”或者“錯誤”呢？其實人類的神經網絡早就為此做了準備。大家是否記得突觸間隙中的神經遞質是會動態變化的，而最基本的變化就是隨著時間的流失，突觸間隙的神經遞質會慢慢地變少，隻有當前麵講的因過程反饋得到正麵刺激時，它們才會增加，如果長期沒有增加就會因神經元之間的神經遞質的消失，使得連接自然失效，直至消亡。有人會擔心這樣的“忘記”，似乎也會將正確的知識遺忘掉。但何謂正確，正真正確意味著經得起千錘百煉，正確的知識在過程反饋中一定會被常常激活，被不斷加強，哪怕暫時遺忘了，也定會卷土重來。恰恰因為有了忘記，正確的知識才會脫穎而出（三十年前，當我意識到這是一種無與倫比的美妙機製後，我給自己起了“愛忘記”的筆名），神經網絡才能增添新的中間神經元建立新的概念之間的聯係，同時可以用一種非常自然的方式遺忘掉不被使用或者經常出錯的連接。這樣的有增有減才能確保神經網絡能不斷地自組織，構建起不斷適應外部環境變化的神經網絡。

人的大腦神經網絡就是在不斷的自適應、自組織中完善，成長起來的。人腦的智能反應不但是應付外在信息時做出反應，更重要的是它同時也在改變（構建）自身的智慧網絡，人的智能就是這樣一種能通過對過往經驗的複用，不斷完善自身結構的能力。無論我們的知識是長輩通過教化不斷刺激我們的神經網絡，讓我們就在大腦中建立起與之相對應的神經網絡，還是自我實踐、在實踐中不斷自我激發，發現概念間的聯係，本質上都是通過過程反饋的這一“悟道”過程來建立。人類最終也隻有通過自身的不斷實踐與“悟道”中來獲得新知，不斷重構自身的神經網絡係統。而在這個過程中“過程反饋”機製起到了關鍵性的作用，它使得人類的大腦具有了自組織的能力，人類的智能又因此上了一層次。

篇外：
通過腦解剖學發現，人腦中存在著大量的神經膠質，它比正常的神經元多出10-50倍，這個比例遠遠高於其它動物，而腦神經膠質，其實是與腦神經元同質的細胞，隻是它們雖然形體上也有突起，但是沒有樹突和軸突的功能，通俗地講就是斷了手腳（連接功能）的神經元，腦科學家對這一些細胞的大量存在始終不得其解，一種解釋是為了支撐神經元而存在， 而另一種現在看來更可靠的解釋是它會幫助神經元進行突觸修剪、吞噬凋亡的神經元、總之是維持神經元的可塑性。最新的研究表明艾爾茲海默症就是與神經膠質的病變有關，因為它的病變，使得神經網絡的可塑性也就是過程反饋能力喪失了，人腦就無法建立或修剪中間神經元，最終導致無法建立新的認知，最後徹底喪失認知能力。