知覺的奇妙之處:《眼見為憑》選摘(1)

2021-06-01 04:50

? 人氣

物體辨認是把目前受到的刺激和之前記憶中的某個物體加以比對。研究物體辨認的運作方式,是極度艱難的技術挑戰,是感覺神經生物學中的聖母峰。(示意圖,すしぱく@pakutaso)

物體辨認是把目前受到的刺激和之前記憶中的某個物體加以比對。研究物體辨認的運作方式,是極度艱難的技術挑戰,是感覺神經生物學中的聖母峰。(示意圖,すしぱく@pakutaso)

不是提琴形

裸體剪影或是瓶子型

西洋梨什麼都不像

西洋梨是黃色的

有著曲線

底下膨大

帶點紅色

──華萊士.史蒂文斯(Wallace Stevens)

看看下面這三張臉的照片,雖然照片有點模糊,對比也不強,但是你能夠清楚地分辨出來。右邊的女性臉有點圓,左邊的男孩下巴尖。如果他們是你的兒子、女兒、朋友或母親,你可以在各種不同的場合認出來。就算他們穿著普通的服裝,沒有化妝也可以。你可以從正面或側一個角度認出他們,不論光線明亮或是黯淡,距離是遠是近,他們的表情是快樂、悲傷、歡笑或是沉默,都沒有問題。

透過<Google新聞> 追蹤風傳媒

《眼見為憑》內文附圖-P.14(時報出版)
看看這三張臉的照片,雖然照片有點模糊,對比也不強,但是你能夠清楚地分辨出來,右邊的女性臉有點圓,左邊的男孩下巴尖。(時報出版)

在這種種不同的狀況下,你是怎麼認出他們的呢?在每種狀況中,落在視網膜上的真實影像,從物理的角度來說是完全不一樣的。但是你的腦部能夠調整視覺,不論是影像大小、光線明暗,或是喜怒哀樂。在視網膜上接收到,臉部變化物理性刺激的組合方式,近乎無限多種。但是你幾乎馬上就可以辨認出熟悉的臉孔,不費半分力氣。你不但能夠分辨出這三張照片中的臉孔,還能夠分出數百或是數千張臉。腦部也不過是遵循物理原則的機器,和其他機器沒有多少不同,卻能夠漂亮地執行這種任務!

來思索一個比較簡單的問題,可以讓你知道這個任務有多困難。想像你要設計一個能夠辨認字母A的電腦程式,一臺現代的電腦可能輕鬆辦到,對吧。但是相較於人腦,電腦簡直就是在作弊,馬上就可以完成。

解決方式似乎很明顯:在電腦(或是你的腦)中某處有一個字母A的模板,然後電腦(或是你的腦)可以用一個A和那個模板加以比對。但是如果這個A的大小和模板不同該怎麼辦?電腦(或是你的腦)可能會認為那兩個字母並不相同。

那麼讓電腦測試不同大小的A字母模板,就可以把這個問題解決了吧?這當然可以解決問題。不過現在如果測試的A字母有點傾斜就比對不上了,不論電腦認為兩個大小有多相近,都比對不上。

好吧,那麼讓電腦能夠比對所有的大小和角度。如果電腦的運算速度很快,這的確有可能辦得到。但是到頭來,字母可以有的變化實在太多了:線條粗細、顏色、字型等,然後這些變化彼此還會結合在一起,電腦要比對所有可能的大小、乘上所有可能的角度、乘上所有可能的字型、乘上所有的顏色等。這樣相乘出來的數字會大到造成實際運作上的困難,搞得那麼麻煩,就是為了一個字母而已。

臉的變化種類幾乎是沒有數量限制的。皺眉或微笑的臉、陰暗或明亮的臉、正面或側面的臉。腦中的組成單位(神經元和突觸)和電腦相比,運算速度非常慢。人類腦中的神經元要把基本訊息傳過突觸到其他的神經元,需要千分之一秒,在這樣的時間中,現代夠快的電腦可以完成百萬次運算,就是因為有這種超人的速度,我才會說電腦作弊,一般的生物器官不可能辦得到。假設電腦每次比對的時候要進行一百次運算,那麼在腦中一個神經衝動跨過突觸的時間中,電腦便進行了十萬次比對,這還沒有把訊息在連結神經元的神經纖維上傳輸的時間算進來。如果要同樣的方式與電腦比較,我們老舊的人腦要花好幾分鐘才能認出一張熟悉的臉。換句話說,進行大量猜想並不適合腦。

關鍵字:
風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

本週最多人贊助文章