《認知》1:不求最優,只求滿意

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今年,你決定回家嗎?因爲疫情的原因以及自身情況,我們可能每個人做出的決定不同,今天不是和你探討要不要回家,而是一個更加普遍的問題,我們是如何做出回不回家的決定,或者更加寬泛一點,就是人們如何基於環境條件,做出思考和決策的?而這個主題也是我自己很感興趣的,所以,我想更深入瞭解這個話題。

瞭解一個領域的最佳方式就是找到這個行業的大牛,而我剛好發現了其中的一個,他就是Herbert Simon(希爾伯特.西蒙),中文名字叫司馬賀,他絕對是個大神,同時獲得過“諾貝爾獎”和“圖靈獎”,他在心理學、計算機以及經濟學都做出過開創新的貢獻,

是人類歷史上少有的,百科全書式的通才。所以,今年我會陸續分享閱讀我閱讀他的書籍的一些啓發。

本文是《認知:人行爲背後的思維與智能》這本書給我的心得,希望對你也有啓發。我主要會介紹3個方面的內容:

1、心理學的派別,以及認知心理學所處的位置是什麼?

2、什麼是認知學中的物理符號系統?

3、人的認識和計算機的相似性是什麼,3大特點是什麼?

1 心理學研究層級

1.1 心理學研究層級

如何更好地給心理學派別進行分類?西蒙借鑑了科學理論的層次,他指出,以物理學爲例,我們可以從微觀的原子角度研究微觀結構和運動,也可以從宏觀角度研究物質的特性。比如,當我研究一個玻璃杯跌落到地上,我們既可以從宏觀的力學角度,研究玻璃杯跌落的過程,比如碰撞時的速度、撞擊力,玻璃杯的材質和構造,是否會破碎,同時,我們也可以從玻璃的微觀結構來研究,而且,這兩者是相對可以獨立的,也就是說,我們爲了研究玻璃杯的宏觀撞擊特性,不一定需要搞清楚它的微觀原子如何運作和變化。

這個類比想說明什麼呢?其實心理學也是這樣,按照西蒙的分類,心理學的研究也可以分爲3個路徑和層次:

第一級:研究人類的複雜性行爲,如研究問題的解決、概念的形成和語言現象;

第二級:研究簡單的信息加工過程,比如人對光點的感覺、對圖形的認知和加工,以及對聲音的評價;

第三級:生理水平,如中樞神經過程等。

這三者雖然相對可以獨立研究,但是它們是有內在關聯的,當對它們的分別研究更加深入,就能更能發現他們之間的相互關係,比如以聲音爲例,從生理層面,聲波通過人的聽覺系統,將聲波轉化爲電信號,傳遞給神經系統,神經系統通過處理,就讓我們感知到聲音,結合我們的經歷,我們會對不同的聲音產生不同的情感和認知。

而且我們會發現人們對某些聲音有一些共通的感覺,比如很很高頻率的聲音,絕大部分人都會感到厭煩,這裏肯定有生理上的原因。

20世紀的發展中,大多數的研究者的工作長期集中在第二級水平,即簡單的加工過程,而對於一和三沒有太多的研究,至於三者的關係,比如生理如何影響人們對信息的加工過程,也很少。

而在我看來,隨着生物技術的發展,人們已經可以從神經系統的角度進行深入的研究,有比較著名的“認知神經科學”,可以幫助我們更好從三個層次的互動中理解我們人類的複雜活動。

1.2 認知心理學

而西蒙的重點是研究第三個層次,也就是研究人的複雜行爲,但是是從第二層切入。西蒙回顧了人們研究複雜行爲的幾個主要流派:新行爲主義、格式塔心理學和信息加工學派。

新行爲主義認爲心理學的研究對象是行爲本身,主張以實驗科學的方法分析行爲原理,找出心理學相關變量之間的函數關係,主要使用的刺激-反應的方法。這個學派強調心理學的科學嚴謹性,主張研究可觀測到的行爲,而且認爲應該把複雜的心理學現象,化爲簡單的過。

格式塔心理學,又叫完形心理學,它反對行爲主義心理學的刺激—反應公式,強調經驗和行爲的整體性,認爲整體不等於並且大於部分之和,主張以整體的動力結構觀來研究心理現象,而且區分了學習的機械學習和理解學習。

西蒙認可的是信息加工學派,也就是用信息加工的過程來理解人的複雜行爲,並且吸取了行爲學派和格式塔學派的優點,比如在行爲學派的刺激-反應模型中,建議加入“當前心理狀態”(記憶中的存儲結構)。

那麼西蒙提到的信息加工學派具體指的是什麼呢?

書中給出了一個類比,如果把人的認知活動和計算機做個對比,我們會發現,人的認知最高層次是思維策略,它就好似激素計算機的程序;初級信息加工過程,就好像計算機語言,而生理過程就是計算機的硬件。

而從信息加工學派研究人的認知,主要就是研究高層次的思維策略和初級信息加工過程的關係,而最終要達到的目的就是要解釋人們在進行認知的時候,信息的加工過程,我們感知到了物體的那些特徵,看到了事物的說明關係,外界信息是如何存儲在頭腦中的, 在碰到問題時,我們是如何利用信息來進行思維策略,解決問題的。

而這種類比也給我啓發,如果我們要成爲一個高性能的計算機,就需要配置好的硬件,使用更高效的語言,並不斷更新程序,這對應到我們身上,就是強化自己的身體素質,並保持大腦健康(生理-硬件),同時,不斷優化我們的處理和加工信息的過程(使用更高效的工具和模塊),最後,不斷升級我們的思維方式,做出更好的決策(思維-軟件)。

2  物理符號系統

我們從作者的描述可以發現,他是把人類比爲一個信息加工系統,他將這個系統成爲“符號操作系統”(symbol operation system),或者是“物理符號系統”(physical symbol system),爲什麼用“物理”,因爲想強調研究的對象是一個具體的物質系統,如計算機的構造、人的神經系統等;而符號主要是爲了區分,比如不同的英文字母就是不同的符號,“聲波”和“光波”也是不同的符號,我理解就是一個指代。而既然是系統,就具備一定的功能,西蒙將其總結爲7種功能:

輸入(input):比如我們看、聽等感知;

輸出(output):比如我用電腦打出這篇文章;

存儲(store):典型就是我們的記憶;

複製(copy):就好像看到一個東西,將其完整地記憶下來,並存放在特定的區域;

構建結構(build structure):就是找到符號和事物的聯繫,並建立一定的結構,比如你學到一個東西, 想起之前學到的其它東西,就在它們之間建立連接;

條件遷移(conditional transfer):依據掌握的符號,以及外界的條件觸發,產生相應的行爲,比如我們應用所學的知識,解決碰到的一個具體的問題。

西蒙認爲只要具備的來上述6個功能,就是一個完整的物理符號系統,而且西蒙有個斷言,就是任何一個系統,如果表現出智能,就必須能執行上面的6個功能,反過來說也成立,也就是說只要具備上面的6個功能更,就能表現出智能。

如果按照這個標準,從符號系統的角度看,我們人類是典型的智能系統,而反過來,這讓我想起現在比較熱的“智能汽車”,其實也是需要具備以上功能,舉個簡單的智能場景:你帶着鑰匙,你的車會自動爲你打開車門,並將座椅和方向盤跳到你適合的位置,這表現出了“智能”,而這個過程,其實可以拆解爲上面的功能:

汽車感知到車主(輸入),調取了存儲在車上的車主偏好設置(存儲),而且根據周圍情況(比如是否有障礙物),執行開門過程(條件遷移),當然再複雜一點的場景,它可以組合使用不同的功能(構建結構)。

3 人的特殊性

雖然可以將我們比喻成計算機,但是我們畢竟不是硅基生物,所以有我們的特點,作者書中提到了3點,我覺得有啓發。

3.1 人是通過搜索來解決問題

所謂搜索,指的是我們面對一個需要解決的問題,不是窮盡所有可能的方案,而是簡單的考慮1~3種可能的,然後去嘗試,爲什麼不像計算機一樣?因爲我們的處理能力有限,但是我們的搜索也不是漫無目的和隨機,而是從過往的經驗中發現,或者是看看比人是怎麼做的,比如我們在找方案沒有思路的時候,常常會看看對手或者標杆是怎麼做的。

3.2 不求最優,只求滿意 

聽上去好像挺沒出息,但卻是人的處理特性,常常也性價比最高。書中舉了英國“草垛尋針”的例子,我覺得很形象,假定一個草垛子裏面有許多針,爲了縫衣服上的鈕釦,如果要從裏面找出一枚最細最尖的,是要花費相當時間的,如果草垛大一倍,時間也需要大一倍,但是,如果我們不尋求最細的,而是找一個可以縫上釦子的,就可以比較快找到。

這個對我們是一個很好的提醒,要謹慎用“最”,因爲它很可能讓我們止步不前,或者事倍功半,就拿找女朋友,如果你一定要找從中國找到“最適合”你的,那麼你很有可能找不到,因爲你要先把每個都接觸一下,否則你怎麼知道哪個是最好的,我們做工作也是,如果一定要找到最好的方案纔開始行動,那很可能浪費巨大的資源和時間,最後不了了之。

3.3 人在解決問題的時候,具有可變的志向水平(aspiration level)

通俗講,就是人們的期待或者被滿足的狀態是有很大的彈性空間的,在很困難的情況下,人們只要能滿足基本溫飽就行,我在《活出生命的意義》中看到集中營的人,他們只要不被送進焚屍爐就滿足了;而當條件好點,人們不僅需要舒服的環境,對於娛樂和藝術的要求就會隨之增加。

這讓我想起產品開發中,項目前期,大家的期待都很高,希望做到最好,不能接受任何的瑕疵,但是隨着項目的時間臨近,以及更加重要的事情,開始苛刻的要求就會降低。

從好的方面看,人們很容易適應,從不好的方面看,人們很容易陷入平庸。

總結

人的認知和心理是個複雜的過程,但是對其研究仍然可以分層次單獨進行,從下往上依次是:生理水平、簡單信息加工、複雜行爲。

任何智能系統都包含6個必要功能:輸入、輸出、存儲、複製、構建結構和條件遷移;

相對於其它智能系統,我們人類在解決問題時有3個典型特性:探索式,滿意就好,需求可變。 

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