《认知》1:不求最优,只求满意

原创 精进学思行 精进学思行 今天

今年,你决定回家吗?因为疫情的原因以及自身情况,我们可能每个人做出的决定不同,今天不是和你探讨要不要回家,而是一个更加普遍的问题,我们是如何做出回不回家的决定,或者更加宽泛一点,就是人们如何基于环境条件,做出思考和决策的?而这个主题也是我自己很感兴趣的,所以,我想更深入了解这个话题。

了解一个领域的最佳方式就是找到这个行业的大牛,而我刚好发现了其中的一个,他就是Herbert Simon(希尔伯特.西蒙),中文名字叫司马贺,他绝对是个大神,同时获得过“诺贝尔奖”和“图灵奖”,他在心理学、计算机以及经济学都做出过开创新的贡献,

是人类历史上少有的,百科全书式的通才。所以,今年我会陆续分享阅读我阅读他的书籍的一些启发。

本文是《认知:人行为背后的思维与智能》这本书给我的心得,希望对你也有启发。我主要会介绍3个方面的内容:

1、心理学的派别,以及认知心理学所处的位置是什么?

2、什么是认知学中的物理符号系统?

3、人的认识和计算机的相似性是什么,3大特点是什么?

1 心理学研究层级

1.1 心理学研究层级

如何更好地给心理学派别进行分类?西蒙借鉴了科学理论的层次,他指出,以物理学为例,我们可以从微观的原子角度研究微观结构和运动,也可以从宏观角度研究物质的特性。比如,当我研究一个玻璃杯跌落到地上,我们既可以从宏观的力学角度,研究玻璃杯跌落的过程,比如碰撞时的速度、撞击力,玻璃杯的材质和构造,是否会破碎,同时,我们也可以从玻璃的微观结构来研究,而且,这两者是相对可以独立的,也就是说,我们为了研究玻璃杯的宏观撞击特性,不一定需要搞清楚它的微观原子如何运作和变化。

这个类比想说明什么呢?其实心理学也是这样,按照西蒙的分类,心理学的研究也可以分为3个路径和层次:

第一级:研究人类的复杂性行为,如研究问题的解决、概念的形成和语言现象;

第二级:研究简单的信息加工过程,比如人对光点的感觉、对图形的认知和加工,以及对声音的评价;

第三级:生理水平,如中枢神经过程等。

这三者虽然相对可以独立研究,但是它们是有内在关联的,当对它们的分别研究更加深入,就能更能发现他们之间的相互关系,比如以声音为例,从生理层面,声波通过人的听觉系统,将声波转化为电信号,传递给神经系统,神经系统通过处理,就让我们感知到声音,结合我们的经历,我们会对不同的声音产生不同的情感和认知。

而且我们会发现人们对某些声音有一些共通的感觉,比如很很高频率的声音,绝大部分人都会感到厌烦,这里肯定有生理上的原因。

20世纪的发展中,大多数的研究者的工作长期集中在第二级水平,即简单的加工过程,而对于一和三没有太多的研究,至于三者的关系,比如生理如何影响人们对信息的加工过程,也很少。

而在我看来,随着生物技术的发展,人们已经可以从神经系统的角度进行深入的研究,有比较著名的“认知神经科学”,可以帮助我们更好从三个层次的互动中理解我们人类的复杂活动。

1.2 认知心理学

而西蒙的重点是研究第三个层次,也就是研究人的复杂行为,但是是从第二层切入。西蒙回顾了人们研究复杂行为的几个主要流派:新行为主义、格式塔心理学和信息加工学派。

新行为主义认为心理学的研究对象是行为本身,主张以实验科学的方法分析行为原理,找出心理学相关变量之间的函数关系,主要使用的刺激-反应的方法。这个学派强调心理学的科学严谨性,主张研究可观测到的行为,而且认为应该把复杂的心理学现象,化为简单的过。

格式塔心理学,又叫完形心理学,它反对行为主义心理学的刺激—反应公式,强调经验和行为的整体性,认为整体不等于并且大于部分之和,主张以整体的动力结构观来研究心理现象,而且区分了学习的机械学习和理解学习。

西蒙认可的是信息加工学派,也就是用信息加工的过程来理解人的复杂行为,并且吸取了行为学派和格式塔学派的优点,比如在行为学派的刺激-反应模型中,建议加入“当前心理状态”(记忆中的存储结构)。

那么西蒙提到的信息加工学派具体指的是什么呢?

书中给出了一个类比,如果把人的认知活动和计算机做个对比,我们会发现,人的认知最高层次是思维策略,它就好似激素计算机的程序;初级信息加工过程,就好像计算机语言,而生理过程就是计算机的硬件。

而从信息加工学派研究人的认知,主要就是研究高层次的思维策略和初级信息加工过程的关系,而最终要达到的目的就是要解释人们在进行认知的时候,信息的加工过程,我们感知到了物体的那些特征,看到了事物的说明关系,外界信息是如何存储在头脑中的, 在碰到问题时,我们是如何利用信息来进行思维策略,解决问题的。

而这种类比也给我启发,如果我们要成为一个高性能的计算机,就需要配置好的硬件,使用更高效的语言,并不断更新程序,这对应到我们身上,就是强化自己的身体素质,并保持大脑健康(生理-硬件),同时,不断优化我们的处理和加工信息的过程(使用更高效的工具和模块),最后,不断升级我们的思维方式,做出更好的决策(思维-软件)。

2  物理符号系统

我们从作者的描述可以发现,他是把人类比为一个信息加工系统,他将这个系统成为“符号操作系统”(symbol operation system),或者是“物理符号系统”(physical symbol system),为什么用“物理”,因为想强调研究的对象是一个具体的物质系统,如计算机的构造、人的神经系统等;而符号主要是为了区分,比如不同的英文字母就是不同的符号,“声波”和“光波”也是不同的符号,我理解就是一个指代。而既然是系统,就具备一定的功能,西蒙将其总结为7种功能:

输入(input):比如我们看、听等感知;

输出(output):比如我用电脑打出这篇文章;

存储(store):典型就是我们的记忆;

复制(copy):就好像看到一个东西,将其完整地记忆下来,并存放在特定的区域;

构建结构(build structure):就是找到符号和事物的联系,并建立一定的结构,比如你学到一个东西, 想起之前学到的其它东西,就在它们之间建立连接;

条件迁移(conditional transfer):依据掌握的符号,以及外界的条件触发,产生相应的行为,比如我们应用所学的知识,解决碰到的一个具体的问题。

西蒙认为只要具备的来上述6个功能,就是一个完整的物理符号系统,而且西蒙有个断言,就是任何一个系统,如果表现出智能,就必须能执行上面的6个功能,反过来说也成立,也就是说只要具备上面的6个功能更,就能表现出智能。

如果按照这个标准,从符号系统的角度看,我们人类是典型的智能系统,而反过来,这让我想起现在比较热的“智能汽车”,其实也是需要具备以上功能,举个简单的智能场景:你带着钥匙,你的车会自动为你打开车门,并将座椅和方向盘跳到你适合的位置,这表现出了“智能”,而这个过程,其实可以拆解为上面的功能:

汽车感知到车主(输入),调取了存储在车上的车主偏好设置(存储),而且根据周围情况(比如是否有障碍物),执行开门过程(条件迁移),当然再复杂一点的场景,它可以组合使用不同的功能(构建结构)。

3 人的特殊性

虽然可以将我们比喻成计算机,但是我们毕竟不是硅基生物,所以有我们的特点,作者书中提到了3点,我觉得有启发。

3.1 人是通过搜索来解决问题

所谓搜索,指的是我们面对一个需要解决的问题,不是穷尽所有可能的方案,而是简单的考虑1~3种可能的,然后去尝试,为什么不像计算机一样?因为我们的处理能力有限,但是我们的搜索也不是漫无目的和随机,而是从过往的经验中发现,或者是看看比人是怎么做的,比如我们在找方案没有思路的时候,常常会看看对手或者标杆是怎么做的。

3.2 不求最优,只求满意 

听上去好像挺没出息,但却是人的处理特性,常常也性价比最高。书中举了英国“草垛寻针”的例子,我觉得很形象,假定一个草垛子里面有许多针,为了缝衣服上的钮扣,如果要从里面找出一枚最细最尖的,是要花费相当时间的,如果草垛大一倍,时间也需要大一倍,但是,如果我们不寻求最细的,而是找一个可以缝上扣子的,就可以比较快找到。

这个对我们是一个很好的提醒,要谨慎用“最”,因为它很可能让我们止步不前,或者事倍功半,就拿找女朋友,如果你一定要找从中国找到“最适合”你的,那么你很有可能找不到,因为你要先把每个都接触一下,否则你怎么知道哪个是最好的,我们做工作也是,如果一定要找到最好的方案才开始行动,那很可能浪费巨大的资源和时间,最后不了了之。

3.3 人在解决问题的时候,具有可变的志向水平(aspiration level)

通俗讲,就是人们的期待或者被满足的状态是有很大的弹性空间的,在很困难的情况下,人们只要能满足基本温饱就行,我在《活出生命的意义》中看到集中营的人,他们只要不被送进焚尸炉就满足了;而当条件好点,人们不仅需要舒服的环境,对于娱乐和艺术的要求就会随之增加。

这让我想起产品开发中,项目前期,大家的期待都很高,希望做到最好,不能接受任何的瑕疵,但是随着项目的时间临近,以及更加重要的事情,开始苛刻的要求就会降低。

从好的方面看,人们很容易适应,从不好的方面看,人们很容易陷入平庸。

总结

人的认知和心理是个复杂的过程,但是对其研究仍然可以分层次单独进行,从下往上依次是:生理水平、简单信息加工、复杂行为。

任何智能系统都包含6个必要功能:输入、输出、存储、复制、构建结构和条件迁移;

相对于其它智能系统,我们人类在解决问题时有3个典型特性:探索式,满意就好,需求可变。 

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