Мозг как казино: восприятие как байесовская ставка

1879
Мозг как казино: восприятие как байесовская ставка

Открой глаза. Сцена перед тобой выглядит так, будто её туда положили готовой, в комплекте. На самом деле сетчатка отдаёт мозгу обрывки сигнала: контрасты, края, движение, дыры там, где слепое пятно. Связную комнату из этой каши собрать нельзя. Поэтому мозг её и не собирает. Он ставит. Делает прогноз: «там стол, кружка, окно». Сенсорный вход потом сверяется с прогнозом, и если совпало - ты «видишь»; если нет - подкручиваются коэффициенты на следующий кадр. Мозг работает как казино, где миллиарды нейронов круглосуточно играют против реальности. Иногда выигрывает мозг, иногда реальность. От баланса побед зависит, считают ли тебя нормальным или клиентом клиники.

Эту идею не я придумал. Её формализовали ещё в XIX веке, когда Гельмгольц назвал восприятие бессознательным выводом. Современная нейронаука сделала из метафоры инженерный чертёж: принцип свободной энергии Карла Фристона и предиктивное кодирование. По этой схеме кора устроена иерархически: верхние уровни шлют вниз прогнозы, нижние ловят ошибку прогноза. Снизу вверх передаётся не картинка, а расхождение. Это биржа, торгующая сюрпризами. Чем точнее прогноз, тем меньше нейронных телодвижений, тем меньше «свободной энергии». Эволюция эту экономию оплачивает: предсказуемое тело не голодает и не попадает под камень.

Получается грубо, но точно: ты не видишь мир. Ты видишь свою лучшую гипотезу о мире, утверждённую сенсорным сигналом. Анил Сет называет это «контролируемой галлюцинацией»: нормальное восприятие отличается от психотического тем, что внешний сигнал ещё держит прогноз на поводке. Когда поводок рвётся, разница между видением и видениями исчезает.

Когда коэффициенты ломаются

Классическая иллюзия полой маски это показывает наглядно. Возьми маску лица, переверни её вогнутой стороной к зрителю - человек всё равно увидит выпуклое лицо, обращённое к нему. Прогноз «лицо выпуклое» настолько силён, что мозг переворачивает геометрию против входных данных. А вот пациенты с шизофренией видят правильно, как впадину. Здоровые ошибаются примерно в 99% случаев, шизофреники - в 6%. Это не победа над иллюзией. Это поломка коэффициентов: верхние слои недостаточно давят на нижние, сенсорика побеждает прогноз. Тот же сбой на другом уровне иерархии, и человек слышит голос в шуме холодильника, видит фигуру в углу, ловит шёпот за стеной.

Эксперимент Пауэрса и Корлетта, опубликованный в Science в 2017 году, поставил это на цифры. Четыре группы людей: голосовидящие с диагнозом, голосовидящие без диагноза (медиумы, экстрасенсы, члены спиритических кружков), пациенты без голосов, обычные люди. Всем по очереди показывали клетчатый паттерн и иногда давали тихий звук. Звук сначала шёл часто, потом всё реже, потом исчезал совсем. Те, кто слышит голоса в жизни, продолжали слышать звук, когда его уже не было. Их мозг ставил на звук, потому что научился ассоциации: «клетка значит звук». Видишь клетку - получаешь звук. Не получил от мира - мозг подложит свой.

Самое интересное здесь не диагноз. Медиумы без психоза галлюцинировали под условным сигналом так же охотно, как и шизофреники. Граница между «обычный человек, у которого где-то заклинило байесовский переключатель» и «больной» оказывается размытой. Психоз не другое устройство мозга, а знакомое устройство с перевешенными гирьками. Современные обзоры сводят шизофрению к нарушению баланса между весом прогноза и весом сенсорного входа: на одних уровнях прогноз игнорируется (отсюда «всё ново и значимо», начало психоза), на других цементируется (отсюда фиксированный бред, который не пробивается аргументами).

Из этой логики ты, кстати, тоже не выходишь. То, что кажется тебе «очевидным», - продукт твоих сильных приоров. Слепое пятно ты не видишь, потому что мозг его заштукатуривает. Кружку, которая на сетчатке проецируется эллипсом, ты «видишь» круглой, потому что знаешь: у кружек круглый верх. Знакомому лицу ты приписываешь эмоцию раньше, чем оно её показало. Дежавю - это маленький проигрыш на ставке узнавания: предсказатель сработал на стимул, которого в опыте не было. Религиозный опыт - тот же механизм этажом выше: априорные конструкции встретили сенсорную пустоту и заштукатурили её смыслом. Любая ошибка распознавания - проигранная ставка, которую мозг отказывается признать проигрышем.

Следствия из этой картины неудобные. У нас нет прямого доступа к реальности и никогда не было. Психиатрия в среднесрочной перспективе превратится в наладку байесовских весов: вычислительная психиатрия уже разворачивается, и в ней симптом - параметр в модели, а не штамп в карточке. Границы «нормы» лежат не там, где их рисует здравый смысл, а там, где коэффициенты ставок ещё совпадают с миром достаточно часто, чтобы тело не упало с лестницы.

Мозг не видит мир. Мозг делает на него ставки, секунда за секундой, миллиарды нейронных копеек в каждую микроволну сигнала. Реальность - это редкий случай, когда казино играет в одной лиге с природой и не разоряется. Когда коэффициенты ломаются, на стол падают голоса, маски, боги, знаки судьбы. Стол перед тобой - тоже ставка. Просто такая, на которую соглашается почти весь мир.

Alt text
Обращаем внимание, что все материалы в этом блоге представляют личное мнение их авторов. Редакция SecurityLab.ru не несет ответственности за точность, полноту и достоверность опубликованных данных. Вся информация предоставлена «как есть» и может не соответствовать официальной позиции компании.
цель обнаружена
«Мы слишком маленькие, чтобы нас атаковать»
самая дорогая фраза в истории бизнеса.
Видят ли вас? →

Техноретроградка

Технологии без шума вентиляторов и сухих спецификаций.