11.4 天生的地形
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我们已经看到过,触摸皮肤上邻近的点会产生相似的感觉,这是因为与其相对应的神经是以平行的路径传导的,于是在脑内产生了相似的活动。反过来通常也是这样:两种感觉越相似,产生这些感觉的皮肤距离就越近。这会产生一个重要的结果:
维持我们皮肤传感器物理邻近关系的神经路径使得内部智能组可以很容易发现外部空间世界中相应的邻近关系。
用手摸过一个物体可以告诉你一些有关这个物体形状的信息。想象一个小婴儿用手触摸一个物体会发生什么:每个连续的动作都会产生一系列皮肤传感信号。随着时间的流逝,各种绘制地图的智能体可以先利用这些信息学习皮肤上哪个点和哪个点最接近,这是比较简单的。之后,更进一层的地图绘制智能组可以学习皮肤上哪个点在其他一些点之间。这应该也很简单,因为许多小动作几乎是直线进行的。但是之后,由于空间本身就是一个关于各个地方邻近关系的社会,这就是我们“重建”皮肤空间结构所需的全部信息了。所有这些都与一个基本的数学原理一致:
设想你迷失在某个未知的空间里,只能分辨哪些点比较接近,但这足以让你搞清楚许多有关这个空间的信息了。从这一点,你就可以推断自己是处于二维还是三维空间。你可以辨别哪里有障碍和边界,哪里有洞、通道和桥梁,等等。你可以仅仅根据这些点之间的邻近关系就推断出所处世界的整体布局。
从原理上来说,人们可以仅仅根据哪两个点离得比较近这样的线索就推断出一个空间的整体地形,这是多好的一件事啊!但是要真的画出这样的地图又是另一回事了,而且目前还没有人知道脑是如何做到这一点的。要设计一台机器来完成这个任务,人们可以先制作一层“关系智能体”,每个智能体都负责一小块皮肤,它们被设计成可以探测到在几乎一样的时间里皮肤上哪些其他的点最常被唤醒,这些点就会在地图上被绘制成最近的点。第二层相似的智能体可以开始为更大的区域绘制地图,这样若干层之后就可以组合出一套各种规格的地图,可以表述不同水平的细节。
如果脑是这样工作的,那么就有可能解决一个困扰着一些哲学家的问题:“为什么我们对外部空间是什么样子的看法一致呢?”为什么不同的人没有以不同的方式解释空间呢?原则上来说,从数学的角度而言,只要对邻近的点有足够的经验,每个人都能总结出世界是三维的,而不是二维或四维的。然而,如果连接皮肤和头脑的线路是随机的或是纠缠在一起的,我们就很有可能永远也搞不清楚这一点,因为这种计算量会超越我们的能力范围。