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第一章

如何面對不確定性

思想的另一個來源,是對我們內在心靈運作的感知……儘管這並非感官,因為它與外部物體無關,卻非常類似,或許足以稱之為內在感官。 

──約翰.洛克(JohnLocke),《人類理解論,第二冊》

(Essay Concerning Human Understanding, Book II)

  飛彈真的來襲了嗎?一九八三年九月的一個早晨,斯坦尼斯拉夫.彼卓夫(Stanislav Petrov)正面臨一個重大決定。他是蘇聯空軍中校,負責監看早期預警衛星。當時是美蘇冷戰高峰,雙方隨時可能發射長程核子飛彈。在那個命運的早晨,彼卓夫眼前的警報大作,告訴他有五顆美國飛彈正在飛往蘇聯,當時美蘇雙方的核武政策叫「保證互相毀滅」,因此他依職責必須立即向上級通報敵人來襲,以發動反擊。時間寶貴,再過二十五分鐘,飛彈即將在蘇聯領土引爆。[1]

  但是彼卓夫判斷,此時的警報不太可能是真的飛彈來襲,他認為這是系統故障。對他而言,比起美國無來由突然發射飛彈啟動核子大戰,更可能的情況是衛星失能,雷達螢幕上的光點只是干擾,而非真實的訊號。經過數分鐘緊張的等待,事實證明他是對的:陽光在雲頂反射,被衛星誤判為飛掠大氣上方的飛彈,才引發這次誤報。

  在彼卓夫的眼裡,世界並非黑白分明,他明白監控系統和他的感官存在著不確定性。這個地球因為他當年願意面對混沌與未知,願意質疑長官交付他的任務,才避免了一場大災難。本章中我們會看到,建立自我意識系統的關鍵要素,在於願意接受不確定性。人類的大腦非常善於追蹤不確定性,而不確定性在大腦中扮演的角色,甚至比彼卓夫面臨的高風險決策更為深層。如果我們無法估計不確定性,我們甚至完全無法感知這個世界。估計不確定性這項能力還有一個好處:讓我們可以用來懷疑自己。

什麼是逆推問題,該如何解決

  彼卓夫的決定非常困難,因為他必須判斷什麼是真正的警告訊息,什麼是雜訊。雷達螢幕上相同的光點,可能是真正的飛彈,可能是系統中的雜訊,而光靠光點的特徵是分辨不出來的。這就是所謂的逆推問題(inverse problem)。之所以叫作逆推問題,是因為要解決這類問題,必須倒轉因果關係,並對我們接收到的資訊來源為何,做出最有可能的猜測。我們的大腦也是以相同的方式,不斷在解決逆推問題,因為我們並不確定世界真正的樣貌為何。

  原因在於,大腦位在頭顱內,與外界的接觸僅限於由感官提供的低清晰度資訊。舉個簡單的例子,我們要在黑暗的房間裡判斷是否有光線一閃即逝:如果光線非常暗,可能會發生光沒閃、你以為有閃的情況。這是因為由眼睛和大腦構成的系統充滿雜訊,如果重複給予相同的刺激,則視覺皮質神經元的反應不會每次都相同。有時候就算光沒有閃,系統內的隨機雜訊還是會造成「有閃」的錯誤訊息,正如大氣雜訊引發彼卓夫雷達螢幕上的光點一樣。因為大腦無法分辨神經元高度活躍是由訊號還是雜訊造成,只要你的視覺皮質神經元高度活躍,你就會以為有光線閃過,即使事實上並沒有。[2]

  我們的感官(觸覺、嗅覺、味覺、視覺和聽覺)所接觸到的,都只是充滿雜訊的片段現實,因此所有感官必須合作,才能對現實真正的樣貌做出最有可能的推測。就像盲人摸象的寓言一樣,摸到腿的人說大象像柱子,摸到尾巴的人說像繩子,摸到象鼻的人說像樹幹,摸到耳朵的人說像扇子,摸到肚子的人說像一面牆,摸到象牙的人說像實心管。最後,路過的陌生人告訴他們,每個人說的都沒錯,大象具備他們所說的每一項特徵,但是與其彼此爭吵,他們應該試著結合所有人的觀點。

  數學中的貝氏定理(Bayes's theorem)是思考這類問題的好工具。下列這個遊戲可以幫助我們瞭解貝氏定理能如何幫助我們解決逆推問題:我有三顆骰子,其中兩顆是點數從1到6的正常骰子,第三顆則是道具骰子,又分兩種版本,其一是每面都0,其二是每面都3。

  我在簾幕後同時擲這三顆骰子,並告訴你擲出的點數總和。每次擲骰子時,我都會使用一顆道具骰子(可能是每面都0的,也可能是每面都3的)。舉例來說,我第一次擲出2、4和0(道具骰子)三個點數,總和為6。你的任務是依據「點數總和」這項資訊,推測我選擇哪一款道具骰子:都是3的,或都是0的。[3]

  在這個遊戲中,道具骰子點數是0或3代表世界上「隱藏」的狀態:以彼卓夫的例子而言,即飛彈真的發射了嗎,或者視覺皮質神經元接受到的是否是真正燈光閃爍的訊號。我們必須從接收到的、充滿雜訊的證據中(三個骰子的點數總和),想辦法推敲出隱藏的狀態。

  有時候隱藏的狀態很容易推測,如果我告訴你骰子點數的總和小於或等於4,那麼第三顆骰子的點數肯定是0(否則不可能擲出這麼小的總和)。如果點數總和大於12(兩個6,再加上大於0的點數),那麼第三個骰子的點數肯定是3。但如果點數總和處於這兩個極端之間,像是6或是8呢?這下就難猜了。

  這個遊戲的解法之一是試誤法,我們可以重複擲這三個骰子,將總和記錄下來,然後觀察世界的真實狀態,也就是第三個骰子每次出現的點數為何。