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身体的智能:10.6记忆研究的含义:小结和思索
把设计原理运用到记忆研究中我们能获得什么?我们从描述机器人试验开始,该实验获得了意想不到的结果―机器人通过获得即时关联性来学习延迟报酬任务。可以假定人造鼠不需要记住所作的决定以及它们进行这项任务的情境,即使这些可能看上去对于延迟报酬学习法是必需的。接着回顾了先入为主的仓库比喻,人类记忆还能够是什么?这种观念很难根除,于是我们列举了一些这种比喻的问题。我们还了解了在记忆研究中冒出的参考系问题,尽管在学习单词实验中,行为被描述为储存和提取,但是我们不能把这个当作是行为基础机制模型的基本内容。借用Bill Clancey的类比,这就好像用照片来描述一架照相机的工作原理那样(Clancey,
1991)。Ashby已经给出了对于在记忆研究背景下参考系问题的清晰表述,他把记忆定义为用来联系被观察智能体的当前行为以及过去曾经发生的事件之间关系的理论架构。
此外,本书也指出了关于在文献中描述的众多记忆概念的问题。完全智能体的观点指出所有这些概念实际上是对于完全智能的不同观点,我们不应该在智能体内找记忆这样的“东西”。
接着把设计原理应用到记忆研究问题中去。三要素原理以及完全智能体原理都直接与生态学方法和记忆的强环境依赖性有关。然后考虑了感觉一运动协调,也就是通过与世界的交互作用产生感觉刺激的方式;记忆的情境本质,也就是记忆与当前情境的强依存性,这是Edelman提出的另一个可供选择的记忆模型。另外还观察了多样性–顺应性,廉价设计和生态学平衡(引出支架的概念)是如何与把记忆卸载到环境中的想法联系起来的。这进一步说明记忆不是智能体大脑中的“东西”,而是跨越智能体和环境的想法。最后(再一次!)考虑了参考系以及并行松散耦合过程和冗余性,它们为构建性和分布式记忆、动态性和吸引子模型的想法提供了依据。
作为总结,我们将考虑几个潜在想法和研究主题,这些想法和主题在我们应用设计原理来引导这一领域研究时产生。
第一,能够从综合方法论,即从机器人实验中学到很多关于记忆的东西,正如Bovet揭示了惊人现象的人造鼠实验。尽管我们在把从机器人实验得到的启示转换到人类或者一般生物系统时需格外谨慎,但从某个抽象的层面上来说,经常能够找到确实能应用于生物学上的原理。把部分记忆功能卸载到附属的中立的环境所有物的想法原则上对于机器人、动物以及人类也能够成立。
第二,在本章的标题中我们提出了记忆在哪里?这是一个吸引了很多注意力的问题。完全智能体以及参考系的想法,提出如情境记忆、工作记忆、语义记忆和自传体记忆的不同记忆概念,还有其他心理学上的功能如注意力、感知力、计划、解决问题和推理能力,仅是对完全智能的不同的观点,而不是在大脑中能够找到的单独的“系统”。如近期运用fMRI(功能性磁核共振成像技术)和PET(正电子发射X射线断层摄影技术)的脑部图像研究已经证明了在假定需要包括注意力、工作记忆、
情境记忆以及个人意识的任务完成中有很强的脑部活动交叠(Naghavi和Nyberg,
2005)。这些结论都支持完全智能体假设。此外,fMRI研究已经表明情境记亿检索任务具有很强的分布特性,不能仅仅被定位在一个特殊的脑部区域,这再一次提示了在大脑中没有“情境记忆体”这样东西,但是情境记忆的表述只是对完全智能体(也是试验中被实验者)一组行为的特殊看法。虽然参与情境记忆行为的大脑区域是分布式的,但是也有一个相对的位置,即某些大脑区域与情境记忆的相关性比与其他任务,如读书任务的相关性更大一些。在第5章讨论了在老鼠位置以及头部指向细胞试验背景下的海马体,指出确信海马状突起是记忆形成的中心。然而现在看法有所改变,由最近的脑部成像研究证实,“越来越多的研究者提出海马体的作用被高估了”(Neath 和Surprenant,2003:195)。
这个回溯让我们更清晰地认识到应该谨慎,而不要过分解释从脑部成像研究得到的结果。另一方面,真正看到的是中性条件(如被实验者没有指定的具体任务)和实验条件(如被实验者需要进行背单词的任务)之间的差异,根据特定的方法,这差异最大有5%。剩下的95%在这两个条件下是处于同样的活跃状态!Naghavi 和Nyberg(2005)也在他们关于注意力、记忆和意识的脑部成像研究论文中对太多的狂热保持警觉,提出“功能性神经成像技术最多能够具体指明特定的认知需要和局部大脑激活之间的同时发生。这些方法不能确定哪个大脑区域对某个特殊认知过程是关键的”。
但是记忆到底在哪里呢?Neath和Surprenant 说道:“记忆在哪里的基本问题仍然没有回答。但是它似乎更像是局域存储和分布式存储的组合,这样可能就会有最终的结果”(2003)。这里要补充的一点是,我们可能没有提出正确的问题,如果记忆是一个理论的框架而不是一件“东西”,事实上寻找它可能是没有意义的。所
谓的记忆就是行为的变化,它的基础支架不仅仅在大脑中。大脑和身体(形态,肉体)中的变化造成了行为上的变化。因此当问到记忆在哪里的时候,可能不仅应该在大脑中寻找,而是应该在智能体和任务以及环境之间的特殊关系中寻找。Bovet的人造鼠机器人学习了延迟报酬任务,以一种非常有趣的方式改变了行为。为此,使用了红色的墙壁作为支架。把红色墙壁移走,机器人将不再“记得”解决方法。
因此在这个试验中人造鼠的“记忆”不仅仅在神经网络突触变化中,还包含了系统一环境的交互作用。
第三,与前面看法有关,整本书中都强调了智能和行为的感觉–运动特性。通常在记忆研究领域和大脑成像技术中研究的任务被称为认知任务,这些任务不知何故被假设为发生在被实验者的“内部”,因此仅仅需要与真实世界进行很少的交互。
换句话说,没有必要一定要将感觉–运动与任务联系起来。这种看法部分是由于当前的技术条件限制,部分是由于在记忆研究和普通心理学研究中的特殊理论框架的关系。如果拥有移动的大脑成像技术来记录被实验者在真实世界完成任务的行为那就太好了。此外,如果记录是同时进行的,如用动作捕捉装置记录身体移动,或者用普适计算技术来记录生理数据,我们可能会发现有趣的关联。
第四,普适计算技术装置很可能在不久的将来广泛应用于记忆试验中。例如,微软研究的未来学家Jim Gemmell的研究著作《我的生活比特的终生存储》(My LifeBits
Lifetime Store)(Gemmell等,2006)能够用穿戴式设备记录下人的一生中几乎任何能记录的东西,例如,浏览过的网页、电话谈话、音乐、电视以及生理方面的信息。这将建立起一个极佳的用于研究自传体记忆的装置,特别是在准确性上。
有了这个,我们不仅可以使用人的回忆(可能是其他人的传言),而且可以接触到从他或她的情境观点记录到的个人的信息数据。
人类记忆的研究范围是十分广阔的,要涵盖这一领域中所有已完成的重要工作是不可能的。我们试图将许多相关领域:心理学、神经系统科学、脑部成像技术、动态系统技术、机器人学以及人工智能的想法融入记忆的研究。但是这一框架还缺少对仓库比喻的概念性的澄清。然而我们愿意采用含糊但有前途的观点,而舍弃了清楚但简单的,且在许多方面证明是不合适的观点。