摘要/Abstract
展望塑造了我们感知、理解这个宿世界的体例——这一不雅点在系统神经科学界变得越来越有影响力,同时也为我们理解神经精力性掉调供给了一个框架——一般环境下,先验信息会影响我们的感知和不雅念;而这一机制在精力掉调人群中被干扰了。这导致了患者无法形当作表征这个宿世界的最优模子。越来越多的人将展望的影响概念化为“自上而下”的过程——从信息加工的角度来看,发生于(皮层)更高级区域的展望影响了位于更底层的区域。然而,这种观点并没有考虑“自下而上”信息加工过程中发生的展望信息。正如本文将揭示的一样,区分“自下而上”与“自上而下”的展望过程,是极其主要的。这种区分也是构建出展望加工框架的关头,这将帮忙我们理解展望加工过程中的掉调是若何激发精力性掉调的症状与体验的。
生命利用感官输入来发现四周的布局,从而缔造出对情况的表征。这样的表征是施动者(agent)*调控与外界交互的关头。然而,感官输入寄义恍惚而且布满噪音。是以,大师认为对情况的精确表征,也是需要先验信息的。先验信息供给的展望也许能消弭感官旌旗灯号的恍惚,而且让人可以猜测导致感官输入的外部刺激。按照这个展望加工的框架,基于关于外部宿世界的先验信息作出展望,是大脑的关头功能。
*编者注:在节制论、强化进修和人工智能等范畴中,施动者是指在面临情况转变时可以或许自立步履并进行自我调节的实体。
就如人们在强化进修和人工智能的范畴中所做的,在节制论的范畴,我们也将系统——即一套互动组件组成的同一整体——细分当作很多施动者及其情况。我们应该若何分辩系统、施动者和情况,取决于具体的问题。好比,系统可能是一条鱼(施动者)按照旋涡和水流(情况)做出反映。此外,系统也可所以鱼骨骼器官的部门(施动者),在整个身体(情况)中勾当。又或者,我们可以将水流和此中的所有生物视为系统。节制论学家考虑的是,施动者在面临情况的转变时,若何与情况交互从而维持内涵的稳态。早期的节制论学家意识到,这个假设同样也可以用来架构大脑的研究——施动者对情况扰动的最佳反映是预先步履(proactive)而非因地制宜(reactive);也就是说,展望是需要的。这个范畴的前驱之一,威廉-罗斯-艾什比(W. R. Ashby),和他的同事提出了两个定理,来申明施动者若何可以或许当作功抵当情况扰动:
既然情况多变,施动者也要多变。在节制论的范畴中,多变性(variety)是指一个系统(情况或者施动者)能处在的状况的总数。若是一个施动者为了维持本身内涵的稳态,去节制或调节情况对他们的影响,那么施动者能处的状况总数必然大于情况影响他们的体例总数。这就是所谓的需要多变性定理(Law of Requisite Variety)。值得注重的是,这个定理是指施动者经由过程应对情况的影响,在抱负规模内维持内涵稳态的能力,而非其直接影响情况的能力。是以,施动者必备状况的数量必然会等于或大于地点情况可能扰动或者影响其的体例总数,而非情况可以或许达到的状况总数。
威廉·格雷·沃特(William Grey Walter)和他闻名的主动化“陆龟”机械人,该系列机械人可以对外界的光线发生反映、碰着障碍物调整偏向、循着导航灯光回到充电处充电,还能彼此发生必然的互动,甚至对镜中的本身发生反映。
-cmu.edu-
一个好的调节者能为其地点的情况成立优异的模子。与需要多变性定理紧密亲密相关的是优异调节者定理。这是一个数学概念:若是施动者当作功地减轻了情况状况的影响,从一些意义上来说,施动者必然成立了一个情况的模子。这就是说,施动者必然知道要用什么样的内涵状况来应对什么样的情况状况。
早期的节制论学家本家儿要关心的是简单施动者的机能。此中有一个闻名的例子就是一系列的主动化“陆龟”机械人。这些机械人可以或许简单地对情况中的转变作出即时反映,以此介入到与情况的复杂交互中。节制论学家很称心识到,同样的定律也合用于大脑中的信息处置:为了当作功对情况转变作出准确反映,施动者需要对情况的相关方面进行建模和展望。这意味着,想要领会大脑的设计,我们可以细心不雅察大脑面临的这个外界情况。
-Stephan Schmitz-
这一不雅点在心理物理学、灵长类电心理学、认知计较神经科学和临床神经科学范畴变得越来越有影响力。在这些范畴中,这个不雅点为感知、不雅念和行为的杂乱供给了全新的视角。然而,这些范畴对“展望”自己的界说经常不明白,是以对这个术语的利用的也很不精准。几乎在每个处所,展望都被认为是在信息加工的品级中,高档级加工以“自上而下”的体例感化于低品级加工。本文中,我们将供给证据挑战这个仅仅考虑了“自上而下”的不雅点,而且表白神经系统中还包含了良多其他形式的展望信息,以“自下而上”的加工体例呈现出来。
在这篇不雅点文章中,我们认为,区分宿世界上两种纪律(regularity)或者“模式”(pattern)长短常主要的,这两种纪律配合组成了神经系统展望的根本。我们将介绍时空全局(或者恒常)不区分品级的纪律(spatio-temporally global or constant, non-hierarchical regularities)与时空局部的纪律(spatio-temporarlly local regularities)之间底子的区别,后者依靠于情景,是以是分品级的。我们将供给证据表白,基于这种两种纪律的先验信息的展望在机制上是分歧的:它们与两种分歧形式的信息加工(自下而上和自上而下)相关。最后,我们举例申明区分这两种形式的展望的主要性。固然我们认为,跟着相关范畴研究的当作熟,这两种形式的展望会被进一步细化,我们将这本家儿要的区分——基于形式而非展望的内容的区分——视作是在健康和疾病范畴,标的目的更为综合和多样的展望加工机制,迈进的主要第一步。
展望的素质
展望是信息理论(information theory)和贝叶斯决议计划理论(Bayesian decision theory)中的主要部门。贝叶斯模子在帮忙我们理解大脑功能上一度阐扬了主要的感化,感知和认知揣度(perceptual and cognitive inference)不仅仅依靠于当前的输入,并且也被所谓的先验经验或者关于情况布局的布景信息塑造着。值得强调的是,贝叶斯决议计划理论供给了一个规范的框架:它许可研究者具体申明施动者考虑到能获得的信息时,应该若何操纵当下的输入和先验信息来最大化特定的效用(utility),可是关于这一过程若何实施的精确机制仍然是不成知的。如统一个地图能胪陈最佳路线却不克不及供给最好的交通体例一样,贝叶斯决议计划框架是关于总体上的客不雅展望,而非展望是若何在神经系统中形当作的。
展望编码(predictive coding)的概念很大水平上塑造我们了若何考虑神经信息的加工,而且在正常和疾病群体中,这个概念开导了一些最为具体的神经科学的展望机制。人们提出了一系列的展望编码模子。这些模子在计较上都是相似的,可是在神经元层面操作的假设却很是分歧。然而,这些最有展望性的编码模子使得展望被进一步概念化为自上而下的加工过程。
在预示了现在展望加工框架大部门思虑的节制论(cybernetics)范畴中,早期研究对展望的素质供给了一个更广漠的理解。值得注重的是,我们这里利用的“展望加工”是作为一个笼统的术语,包含了展望编码;后者是展望加工的一种特定形式。节制论这个术语来自于“梢公”(steerman)这个希腊词,这个词暗示了一个当作功的施动者必然会经由过程某种体例节制其四周情况的效应:这种节制纷歧定是经由过程限制情况,也可所以经由过程顺应性地对情况相关参数的转变作出反映。梢公纷歧定要节制风,海潮和洋流,可是梢公可以经由过程做出调整从而最小化情况对船只航路的影响。
艾什比提出了必备多变性定理(Law of Requisite Variety)和优异调节者定理(Good Regulator Theorem),这两个互补的定理与我们的构思紧密亲密相关。这些定理供给了一个关于展望素质的视角。这两个定理意味着,考虑相关情况影响的布局,可以或许为我们关于施动者的底子的特征设计供给主要的原则性看法。跟着这个设法的深切,情况能对施动者发生影响,施动者也能对情况进行建模。我们认为将情况的法则考虑在内,可以或许帮忙我们理清需要展望的形式。
我们可以按照分歧种类的情况法则对施动者发生影响的时空尺寸进行分类。一般认为,一些法则是时空全局(即不局限于特定的空间或者时候节点)的,而且与施动者与情况的每次相遇有关。这些法则自力于情境身分,是以是非品级的:法则的存在是不成改变的,且与当下情境或者情况中的其他状况无关。是以我们可以假设,对这些法则进行建模要求施动者履历并处置相似的情境。撑持这个假设的证据正在不竭增添,这些证据会鄙人文提到。从这些证据出发,我们揣度,让人得以进行时空全局法则展望的先验常识,是自下而上的加工布局的根本。这些先验信息对我们发生的影响是展望性的;从某种意义上说,这种影响是对施动者四周情况(与当下具体情境无关)的总体展望,并不依靠于当下的感官输入。我们假设,这种展望在每次施动者碰到刺激时无可避变地主动发生,决议和塑造了我们一向以来与宿世界的交互。
-Stephan Schmitz-
全局展望限制的概念固然并非全新的,可是被现有的展望加工诠释所忽略。现有的诠释更多地的存眷是另一种与时空局部法则相关的展望。这些法则只会在特定的情况下呈现从而影响施动者。因为他们的情境依存性,这些法则具有品级布局,在品级布局中,情境状况决议了法则呈现或者相关与否。为了对这些法则进行建模,施动者的大脑必需反映出法则的特征。这可以经由过程一个有品级的、自上而下的加工系统来实现:高档级的信息加工机制提取当下的情境信息,然后将展望成果返回给低品级的单位,以此来调制先前的加工。
两种法则到展望的对应都有等价的节制论中的梢公比方:船的材料和外形是不变的——因为梢公依靠航行的前言的焦点特质是不变的。对比之下,对船布局特征的操纵必然进行了情境相关地转变,来应对情况特征转变(风,海潮,和洋流)所带来的挑战。简单来说,施动者具有不变的特征,用来调控四周情况的恒定的影响,同时也有情境依靠的特征,这些特征反映和调控四周宿世界的情境依靠特征。鄙人一节中,我们将给出撑持这个不雅点证据的梗概。
此刻起头,我们将利用术语“限制”(constraint)来指情境自力的法则和由此形当作的情境自力的展望的根本。这个术语来自于计较机视觉范畴。在这个范畴中,限制指代一个相似的不雅点。它直不雅地指出,神经系统的布局强迫信息加工沿着预先决议好的道路进步。这些道路的轨迹是施动者按照先验信息对情况的估量,是以是展望性的。值得注重的是,我们不撑持对“展望”这个术语的概念进行扩张。相反,我们认为,对于这个术语的计较概念的一致性利用,能指导我们思虑自下而上加工的限制若何就是展望性的。与限制相反的是,我们利用术语,“期望”(expectation)来指代与情境依靠的法则的相关先验信息。注重的自上而下加工的影响在功能上与展望加工分歧,展望加工是本文的所存眷的,是以我们不会会商注重的自上而下加工的细节。
纪律与展望
| 情境自力纪律性与约束
天然宿世界或许看起来千变万化,然而,从高地草甸到地中海海岸,天然景不雅在图像中表示出了千丝万缕的联系:分歧图像在诸如局部线条偏向、轮廓的外形与物体的摆放位置的分布上都很是相似。感官系统在解读图像时操纵这些纪律来优化编码信息,从而在耗能最小化的同时实现最优表示。现在,越来越多的研究着眼于从神经学角度,探讨感官信息(sensory evidence)与基于先验常识的展望(knowledge-based predictions)是若何整合的。这些研究成果表白,人们基于先验信息总结出的全局性、情境自力性纪律被内隐地镶嵌进了信息加工机制的布局中。举个例子,在景不雅图片中的偏向信息并不是平均分布的——垂直与程度偏向偏向在图片中往往存在着过度表达(over-represented)。正如感官系统对本家儿轴(cardinal axes)偏向存在着感官误差,以及神经元对于该偏向的敏感水平更高一样,人们在感知局部朝标的目的(local orientation)时也存在着基于分布法则的倾标的目的性。主要的是,基于一些电心理学及功能磁共振当作像研究成果,人们认为这种倾标的目的/限制(constraint)是内隐地存在于初级视觉皮层(V1)布局中的调频于(tuned to)本家儿要(cardinal)偏向的神经元在V1区域存在着过度表达,且调频功能相较于其他神经元更狭小。在该布局根本上,人们可以或许内隐地进行基于偏向常识(先验信息)的贝叶斯揣度(Bayesian inference),而无需将先验信息以自上而基层级布局(top-down hierarchy)的体例进行外显的表达。一项关于别的一个情况根基属性纪律——物体移动速度的研究显示,(先验)限制同样在神经元密度不平均分布、相关神经元群调频功能较为狭小的布局上获得了内隐表征。
人们还经由过程整体的、情境自力纪律对于情况中局部表征进行分组。界说物体视觉鸿沟的轮廓中同样存在着纪律性。在提取图片中的轮廓信息时,人们的视觉系统会操纵先验信息中的典型轮廓外形来对单个的位置信息进行分组使之当作为更大的处置单位。这种分组机制称作“联想场(associate field)”,联想场中的偏向信息分组与天然界中的轮廓分布纪律极为相关。轮廓信息对于界说图片中的特征与物体信息至关主要。动物研究显示,对早期视网膜皮层(early retinotopic cortices)神经元间平行毗连(horizontal connection)的布局[MOU3]在联想场的成立中饰演了不成或缺的主要脚色。迩来,一项动物研究探讨了偏向调频(orientation tuned)的V1神经元中的 “沉寂(silent)”布景。沉寂布景指的是当刺激位于特定视觉区域时,该刺激自己虽不足以激活激活神经元,但可以或许调节该神经元的勾当。该研究表白V1神经元的程度毗连布局在其空间排布上与人类的心理物理联络场(psychophysical association field)极其相似。V1区域平行联接摆列布局的发现为人们操纵与情况布局相关的先验信息对轮廓识别进行展望供给了神经心理学证据。这些布局嵌入式的限制包管了轮廓中的局部偏向信息与我们对宿世界布局的先验常识相一致。关于轮廓整合的情境自力机制可能会受到自上而基层级布局的影响。
甚至在完整的物体中也存在着情境自力的根基纪律。一个例子是,物体的轮廓凡是跟着物体一同弯曲(convex)。尽管包含自上而下过程在内的一系列机制都介入了视觉系统将物体从布景平分离的使命,仍有研究表白,情境自力展望以将弯曲度(convexity)限制镶嵌于自下而上处置程序内的体例在该使命中阐扬主要感化。在V1区域中,前馈神经联络与反馈神经联络终止于分歧的层级(layer)中,这为我们对自上而下调节与包含了平行影响(horizontal influences)在内的自下而上调节的分手供给了机遇。一项对恒河猴利用层级录制(laminar recordings)的研究表白,V1中的平行联络在早期图像-布景分手中阐扬了主要感化。主要的是,计较模子显示,V1区域内神经环路间的促进与按捺平行毗连的专一性包管了展望的实施,且这种展望中的弯曲度限制来自于物体布局的情境自力性纪律。
-Stephan Schmitz-
另一个证实布景自力性纪律的例子源于这样一个事实:部门物体类别常呈现在合适经验纪律的位置上。因为我们的心理感官是用于识别情况的,真实宿世界中物体的坐标纪律性是以被转换当作为视网膜当作像上的纪律。举个例子,草坪与地毯的坐标位置可以转换为我们的下半部门视野,而面目面貌与文字可转换为我们上半部门的视野。迩来一项关于神经元群感触感染野(populational receptive fields)的研究显示,对位置纪律的展望发生于与特定物体类别相关感触感染野的高级视觉皮层神经元中,也就是说,感触感染野对特定物体类别在视野中常呈现的位置呈现了方向性。譬如,在英文母语者中,与文字识别相关的神经元群在感触感染野中的表示为规模更小、方向视觉正中,且更方向于程度排布(而非垂直排布)。该发此刻人脸与景色识别中同样获得了验证。
总而言之,上述研究表白了外界情况的纪律性信息被内隐地编码于信息处置系统中,且为该系统中不变的布局性当作分。展望由此影响/限制了自下而上的信息处置过程。本段落中我们本家儿要着眼于知觉过程,但还有更多来自进修或其他认知范畴的研究同样为情境自力限制供给了证据。譬如,一些尝试证实了分歧生物体(organism)对于情况法则的习得水平是分歧的。分歧生物体对于进修的筹办状况似乎受到了分歧水平的限制,限制强度可能是由情况法则与该动物的相关水平决议的。迩来一项关于果蝇的筹办进修(prepared learning)研究为该发现供给了证据。该研究团队对两组果蝇施加分歧的尝试处置:一组在施与视觉旌旗灯号后施加厌恶性刺激,另一组在施与嗅觉旌旗灯号后施加厌恶性刺激。在颠末40代滋生后,两组果蝇对分歧的刺激(视/嗅)发生了分歧的筹办状况。将展望成立在对自下而上信息处置过程的限制中,可以或许使得某种特定动物最大水平地操纵情况信息,在包管阐扬状况的同时降低代谢耗能。是以,我们不难理解为何人们在开辟人工智能算法时会将情境自力法则镶嵌进人工智能收集中。
而这种镶嵌于布局中的限制源于何处呢?无论是从理论抑或是方式论上,我们都很难将系统发育(phylogeny)与个别发育(ontogeny)对动物的影响朋分开来。本文将不合错误该问题进行进一步的会商,但现存的证据表白,不存在一个可以或许诠释所有相关现象的理论。系统发育与个别发育可能交互影响了神经系统中该限制的发生。在一些极端例子中,人们发现该限制可能以自力于感知经验的体例而与基因编码相关。在别的一些例子中,该限制还可能与当作年后的相关履历有关。
| 情境相关纪律与期望
别的一些情况法则以情境相关(context-dependent)的形式呈现。设想这样一个场景:在丛林安步时,我们更可能不雅察到林地鸟类而非涉禽类。对鸟类种类的识别因而激活了人脑顶用于展望特定特征的表征——好比对某种形态的喙的表征。喙的呈现预示了某些根本程度(lower-level)的纪律,例如某些特定轮廓及某些朝标的目的边缘呈现的视野位置。在这个例子中,对情境的依靠性取决于输入刺激的低程度局部特征纪律是由其更高程度特征决议,仍是由与该刺激无关的信息决议。是以,除了情境自力性特征外,情况布局中还存在着一种品级嵌套特征:情况中的高档级纪律性决议了低品级纪律性。我们展望,大脑中必然存在着近似的,用于处置情境相关情况纪律的品级嵌套式信息处置机制。我们认为该处置机制中存在着一种自上而下的布局,高级程序由此可以或许提取情境信息(contextual information),进行推理展望,并将该展望回馈至模子中,进而影响早期知觉过程。
在大脑皮层布局中存在很多可以或许支撑自上而下处置的证据。在上文所举的鸟类学例子中,情况情境信息决议了我们更有可能碰见哪种鸟类。研究表白,大脑可以或许借助情景-物体相关性(scene-object dependency)对物体进行感知。例如,人们对置于常规情境中的物体识别速度更快。人们认为高程度情境加工皮层(high-level context-specific cortices)由情景作出的展望反馈至初级物体表征中,从而发生了这种促进感化[73]。当物体粗略的边缘从布景中提取分手出来时,人脑便推导出纪律性展望,由此发生结局部特征处置与展望间的动态交互影响。很多关于灵长类动物的电心理学研究显示,自上而下布局可以或许极大水平地对信息加工各层级进行过滤,这种过滤甚至影响到了位于皮质下布局的早期信息加工阶段。
在上文例子中,展望信息本家儿要来自于感官输入。然而迩来,越来越多的研究指出自上而下布局不仅仅操纵了感官输入信息。例如,鸟类学专家可以或许敏捷地挖掘并识别鸟的种类。心理物理及脑功能当作像研究给出了这样的证据,即对某种物体的专业常识(knowledge)能以自上而下的形式对物体识别阐扬显著的促进感化。此外,心理物理学研究显示,对特定物体当作分甚至语义意义的预期也能以自上而下的形式影响早期视觉特征的识别。预期发生于感官输入之前,存储于高级记忆系统中。脑功能当作像研究也给出了近似的证据——储存于顶叶/额叶区等分布式收集中的物体先验常识,动态影响了早期视网膜皮层中的视觉当作像。有趣的是,心理物理学及脑功能当作像研究均发现了只有对刺激当作分的期望可以或许激活早期视觉皮层中的特征模版。
-Stephan Schmitz-
人类及社会性动物的社会互动(social interaction)有较强的情境相关性。一些研究显示基于先验社交常识发生的预期对信息加工发生了极其主要的影响。心理物理学研究显示,人们可以或许操纵社会互动常识中的情境相关纪律来理解他人动作模式中的信息。这种指导关系同样是自上而下的。甚至是对他人心理状况的预期,如他人发生某一动作的意图,都可能影响对社会性信息的早期知觉加工。
持续性表露于不异或近似感官刺激下可能影响人们的感知觉加工,这种现象凡是被称作顺应(adaption)。顺应现象纷繁复杂,人们对其背后机制的理解尚不完全。现存模子大多否决将其视作被动的“神经委靡”(neural fatigue)而更倾标的目的于将其理解为一种本家儿动加工,但我们仍不清晰顺应现象是否受到了展望加工的影响。人们认为,诸如对反复呈现或可预见刺激降低神经反映强度、对不成预知刺激增添反映强度等现象与自上而下处置的情境自力展望相关。但另一部门研究显示自下而上加工也同样影响着顺应现象。认为顺应现象与自下而上加工相关的研究凡是采用相似的尝试处置,而认为顺应现象与自上而下加工相关的尝试采用了各类分歧的尝试处置。这些发现可能揭示了两种机制:一种是受情境自力限制影响的自下而上加工,另一种是受情境相关展望影响的自上而下加工。后者可以或许在多变的情况下阐扬感化。
总而言之,很多研究指出,情况展望性可能是情境相关的。在这种情景中,我们在上一部门所会商的镶嵌了展望信息的自下而上加工便显得不那么有帮忙。发生最佳表示的个别凡是可以或许操纵展望来以自上而下形式矫捷调整信息加工,而现今大大都展望加工模子研究也凡是着眼于这种展望形式。
意义与应用
有的人认为,没有需要区分展望的分歧形式,因为它们最终都办事于统一个目标:即促进对宿世界状况的揣度,从而优化有机体与宿世界的彼此感化。这种设法是有事理的,当我们尽力去对行为进行高条理的、功能性的描述时,就像很多与最优化有关的模子一样。这些模子为从功能角度评估一个施动者的机能供给了贵重的基准。
然而,展望处置框架经常做出一个额外的前提假设:即展望过程是由自上而下的机制介导的。正如我们上文所说的,这个不雅点是不完整的:展望信息可以在大脑中以至少两种形式实现。若是我们的方针是追求在神经机制上的理解,那么批改当前的单一不雅点是有需要的。在很多方面,我们都已经看到了加强和扩展单一的展望处置机制的价值。
| 将计较模子与神经机制联系起来
若是一个计较模子只描摹出自上而下的展望模子,那么很可能面对着计较模子与神经机制之前脱节的风险,这将反过来阻碍模子和实证研究之间的反馈轮回,以至于阻碍接下来的研究进展。查验包含错觉的展望过程说明了这个问题。“错觉”是被居心制造出来的,它违反感官系统在正常状况中的运行。在今朝的展望加工过程中,错觉被概念化为自上而下加工的成果。例如,经典的康士维效应(Cornsweet effect)——两个灯光斑被一个中间的渐变部门分离隔,造当作在亮度上分歧的错觉——已经被视为是自上而下影响的例子,这与关于亮度和反射的空间梯度的信念有关,而且已经利用了一个自上而下展望的收集进行了模拟。然而,尽管它可能受到神经高条理程度的调节,大部门的影响是源于早期皮层下甚至视网膜的展望信息:康士维效应在理论上与视网膜神经节细胞的感触感染野布局有关,以及与外侧膝状体核(lateral geniculate nucleus)中旌旗灯号有很强的相关性(视网膜神经节细胞的投射),并已被证实发源于单眼神经元,表白它发源于皮层之下。更简练地说,用自上而下的框架来诠释错觉的一个本家儿要挑战是:导致错觉发生的神经回路可以自力于任何先前经验。这一点已经由临床证据表白:先天或者早发性掉明的人在目力恢复手术后当即会发生某些错觉,好比缪勒莱耶错觉(Müller-Lyer illusion)。
康士维效应(Cornsweet effect)
-blog.prototypr.io-
这些错觉也许发生于展望处置的过程之中。然而,我们认为这些现象中的大部门(但纷歧定是全数)都可以被自下而上过程中,与情景无关的约束来更好地诠释。好比,大量的错觉与来自上面的光有关。关于这个,我们将鄙人一节具体会商。在这个例子中,经验证据和计较模子之间的脱节表白,一个诠释可能在计较层面上具有描述有用性,可是在神经机制层面上是不具备有用性的。有趣的是,已有研究表白,即使是饶(Rao)和巴拉德(Ballard)开创性的展望编码框架,也是可以经由过程这样一种体例加以从头描述:展望也许是经由过程横标的目的按捺(lateral inhibition),而非反馈毗连(feedback connections)来实现的。
显然,我们需要更慎密地集当作神经机制与计较模子,而且在分歧标准上区分分歧形式展望的分歧。例如,比来的一项研究临时撑持这样一种不雅点,即情景相关的展望可能共享一个公共源(common source),而情景无关的展望可能依靠于共享另一个源的内置约束。
| 申明展望之间的彼此感化
在分级展望处置过程中,展望是在信息处置条理的几个分歧条理生当作的。分歧条理的展望被认为是经由过程自上而下的机制彼此感化,以确保最终所有的展望都是彼此一致的。然而,自下而上的约束和自上而下的期望可能以一种完全分歧的体例彼此感化。因为约束在很大水平上不会因为预期的短期转变而转变,约束和预期可能会影响不异的过程,但不会彼此直接影响而彼此对齐。
“自上而下的光的先验”供给了一个很好的例子。光线照射到视觉场景的偏向和由此发生的暗影,供给了人类视觉系统用来揣度物体外形的信息。在缺乏光源位置的明白信息的环境下,人类不雅察者判定物体的性状表白,视觉系统会保守地展望光线来自上方。有趣的是,这种展望可以经由过程经验来批改;颠末练习后,不雅察者收到的反馈表白光源的位置已经改变,视觉系统的展望就会移动到新的位置。对这一现象的传统展望处置方式表白,自上标的目的下的展望信息已被更新。然而,这与新先验与尝试室情况的研究成果纷歧致——先验是由其他习得线索引起的。另一种诠释与这种情景特异性和电心理学证据相一致,即来自上述光的先验是作为自下而上处置的一种约束实现的,而且不受短期经验的影响。尝试练习并没有改变本来的约束前提,而是发生了一种新奇的、与情况相关的预期,即光线已经发生了转变。
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