兒童自然生態展
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減少冗餘和模式識别
理查.道金斯Richard Dawkins
演化生物學家;牛津大學公眾理解科學名譽教授。著有《現實的魔力》(The Magic of Reality)


深刻、優雅、美麗嗎?使一個理論典雅的力量,是在很少的假設下解釋很多事情。在這裡,達爾文的天擇說輕易勝出。將其大量的解釋(關於生命的一切:它的複雜性、多樣性以及精心設計的錯覺)除以極少的先決條件(經過地質時間漫長的隨機基因變化所產生的非隨機性生存)得出的數字極為龐大。在人類理解的領域,從不曾在這麼少的假設下解釋了這麼多的事實。

果然是優雅,而且深刻。其深度到了19世紀都還不為人知。另一方面,也有另一種看法,認為天擇論太具破壞性,太糟蹋也太殘忍,而難以用美麗稱之。反正應該會有人選擇達爾文,那我就改選他的曾外孫,文末再回過頭來談達爾文。

賀拉斯.巴洛(Horace Barlow),英國皇家學會會員,是達爾文最小的孩子賀拉斯.達爾文爵士最小的外孫。巴洛是劍橋大學的傑出神經生物學家,九十幾歲還是非常活躍。我想談談他1961年發表的兩篇論文中的想法,關於冗餘減少和模式識別。這想法的衍生結果和意義,啟發了我整個職業生涯。

神經生物學的傳說包括一個神話般的「祖母神經元」,這種神經元只會在非常特別的影像出現時才會觸發,也就是當傑羅姆.萊特文(Jerry Lettvin)的祖母落在視網膜時(萊特文是美國著名神經生物學家,像巴洛一樣。研究青蛙視網膜)才會觸發。問題是,「萊特文的祖母」只是大腦能識別的無數圖像中的一個。

如果我們可以認知的每樣東西都對應了一個特定的神經元──不僅萊特文的祖母,還有許多其他的面孔、物件、字母、花,倘若每一個又都從不同個角度和距離觀看,組合量將會爆炸。如果感覺認知真的按照祖母原則進行,那麼為了要對應所有可行的神經脈衝組合,識別神經元總數將超過宇宙中原子的總和。另外,美國心理學家弗雷德.艾特尼夫(Fred Attneave)也獨力算出,按這樣的原則運作,我們大腦的體積將得用立方光年來度量。對此,巴洛和艾特尼夫分別提出了減少冗餘(redundancy reduction)作為解答。
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