高温与低温搜索

改变你的心智:迷幻药与意识新科学

高温与低温搜索是两种不同问题求解方式的类比——一种偏向最有可能、最熟悉的答案,另一种则探索范围宽广得多的可能性。艾莉森·戈普尼克借此将机器学习与儿童认知和迷幻体验联系起来。这种对比有助于解释,为什么探索性思维效率可能较低,却有时能得出经验主导的心智无法想到的答案。

搜索类比

在机器学习中,低温搜索会寻找概率最高或最容易想到的答案,往往是此前曾解决过类似问题的答案。它所需能量较少,而且通常能够成功。高温搜索则需要更多能量,因为它会考虑可能性较低的选项,包括偏离熟悉假设的答案。在这个类比中,“温度”一词指的是不同的搜索策略,并非对一个人大脑的实际测量。

戈普尼克认为,成年人的心智通常偏向低温搜索。积累的经验提供预期,使知觉和问题求解更有效率,但这些预期也会缩小可选范围。高温搜索则会减弱对熟悉事物的依赖。它可能耗时更长、消耗更多心智能量,也会产生更多错误;但它也可能触及更保守的搜索方式根本不会考虑的想法。因此,它的价值取决于具体情况——效率通常有用,但面对新颖或格外困难的问题时,可能需要超越最可能的近便答案,进行探索。

儿童与可能性

戈普尼克提出,幼儿,尤其是五岁及以下的儿童,更容易进行高温搜索。由于引导知觉沿着既定路径发展的先入之见较少,他们探索的不只是近在眼前的答案,也包括范围更广的可能性空间。这种开放态度可能使他们的推理显得不够现实,或更容易出错;但当解决方案并不显而易见,且经验可能引导学习者接受错误假设时,这种特质就会成为优势。

一项实验室案例具体呈现了这种差异。戈普尼克的团队使用了一个玩具盒——放上积木时,它会亮起并播放音乐。通常,玩具盒会对某种特定颜色或形状的单块积木作出反应。当实验人员改变规则,使玩具盒只有在两块积木同时放上去时才会响应,四岁儿童比成年人更快找出了新的摆放方式。儿童更愿意测试不太可能的选项;成年人的经验通常是一种资源,但当问题需要较不熟悉的假设时,经验也可能限制搜索。

戈普尼克的论述认为,童年的探索不仅是个体学习的一个阶段。她将之描述为人类物种的研究与发展——每一代儿童都会面对变化了的环境,并发展出能够在其中学习的心智。儿童并不会创造移民家庭所面对的世界或苹果手机的出现等新环境,但他们的开放态度有助于适应成年人不熟悉的条件。在这一论述中,童年为文化变迁引入了变化,是系统中的一种噪声,而非需要消除的缺陷。

成年心智与迷幻剂

戈普尼克将幼儿与服用迷幻剂的成年人作了一个引人注目的比较——她认为,两者都更倾向于进行高温搜索,并探索各种可能性。这种比较涉及的是一种认知方式,并非断言儿童和迷幻剂使用者有着相同的体验。服用迷幻剂的成年人可能会以一种令人惊奇的态度面对现实,这种态度类似于儿童较少受经验束缚的状态;而普通成年心智则倾向于依赖先前的预期和熟悉的解释。

书中关于迷幻体验的论述补充了一个重要限定——预期和情境会共同塑造人们的体验。一个人对药物作用的先入想法可能影响随之产生的体验,周围环境也同样重要。因此,高温搜索的比较描述的是对各种可能性的开放程度有所提高,并不保证每一种陌生的解释都是真实、有用的,或仅由药物引起。探索可以松动既定预期,但解释仍取决于个人及其所处情境。

创造力、代价与发展

高温搜索伴随着取舍。广泛搜索可能效率低下,需要更多时间和能量,也会带来更多犯错的机会。但如果问题无法通过显而易见或最可能的答案解决,那么愿意检验相距甚远的可能性就可能至关重要。戈普尼克以E=mc²为例,说明这类答案与广泛探索有关——它是一种极具原创性的可能性,而非选择以往奏效做法的常规产物。

随着儿童长大,发展的对比也会发生变化。据描述,幼年大脑具有很强的可塑性,神经连接丰富,因此更偏向探索,而非利用已经确立的知识。进入青春期后,许多连接会被修剪;系统变得更有效率,高温搜索也较少出现。戈普尼克认为,成年大脑更善于运用所学知识行动,但随着信念日渐稳固,意识也会变得狭窄。因此,高温与低温搜索所指的并非简单的优劣之分,而是可靠行动与开放式发现之间的张力。广泛搜索的系统可能发现意料之外的事物;学会缩小搜索范围的系统则能有效利用经验,但当熟悉的答案不再适用时,它也可能更难改变方向。

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