模式識別:在毫無意義的噪音中尋找有意義的模式

為什麼大腦會相信虛假的事物是真實的

為什麼人們會在自然界中看到人臉,將窗戶上的汙漬解讀為人形,在電子裝置產生的隨機聲音中聽到聲音,或者在日常新聞中發現陰謀?一個直接的原因是啟動效應,即我們的大腦和感官已準備好根據預期的模型來解釋刺激。不明飛行物學家在火星上看到一張臉。宗教人士在一棟建築的側面看到聖母瑪利亞。超自然現象研究者聽到死者透過無線電接收器與他們說話。陰謀論者認為 9/11 事件是布什政府的內部工作。人們相信如此怪異的事情是否有更深層的根本原因?有的。我稱之為“模式識別”,或是在毫無意義的噪音中尋找有意義的模式的傾向。

傳統上,科學家們將模式識別視為認知錯誤。I 類錯誤,或假陽性,是指相信虛假的事物是真實的(發現不存在的模式)。II 類錯誤,或假陰性,是指不相信真實的事物是真實的(未能識別出真實的模式——稱之為“無模式性”)。在我的 2000 年出版的著作《我們如何相信》(Times Books)中,我認為我們的大腦是信念引擎:進化而來的模式識別機器,它們將點連線起來,並從我們認為在自然界中看到的模式中創造意義。有時 A 確實與 B 相關聯;有時則不然。當它相關聯時,我們就從環境中學習到了一些有價值的東西,我們可以從中做出有助於生存和繁殖的預測。我們是那些最擅長髮現模式的人的祖先。這個過程被稱為聯想學習,它是所有動物行為的基礎,從不起眼的蠕蟲秀麗隱杆線蟲智人

不幸的是,我們的大腦中沒有進化出“胡說八道檢測網路”來區分真假模式。我們沒有錯誤檢測調控器來調節模式識別引擎。(因此需要科學及其自我糾正機制,如複製和同行評審。)但是,這種錯誤的認知不太可能將我們從基因庫中移除,因此不會被進化所淘汰。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


在 9 月份發表於《英國皇家學會學報 B》上的一篇論文“迷信和類迷信行為的進化”中,哈佛大學生物學家凱文·R·福斯特和赫爾辛基大學生物學家漢娜·科科透過進化建模測試了我的理論,並證明,當相信虛假模式是真實的成本低於不相信真真實模式的成本時,自然選擇將偏愛模式識別。他們從公式 pb > c 開始,其中當信念的成本 (c) 低於收益 (b) 的機率 (p) 時,該信念可能會被持有。例如,當草叢中的沙沙聲只是風時,相信它是危險的捕食者不會花費太多,但相信危險的捕食者是風可能會讓動物付出生命的代價。

問題是我們非常不擅長估計這種機率,因此,與相反的情況相比,當草叢中的沙沙聲只是風時,相信它是危險的捕食者的成本相對較低。因此,相信大多數模式都是真實的會有益處的選擇。

透過一系列複雜的公式,包括額外的刺激(樹中的風)和先前的事件(過去與捕食者和風的經驗),作者得出結論:“個人——無論是人類還是其他生物——無法將因果機率分配給他們周圍發生的所有事件集,這通常會迫使他們將因果關聯與非因果關聯混為一談。由此,迷信的進化原理就很清楚了:自然選擇將有利於制定許多不正確的因果關聯的策略,以便建立那些對生存和繁殖至關重要的關聯。”

為了支援基因選擇模型,福斯特和科科指出,“捕食者只在有毒物種常見的地區避開模仿有毒物種的無毒蛇”,甚至像“大腸桿菌細胞這樣的簡單生物也會遊向生理惰性的甲基化天冬氨酸,這大概是由於適應了偏愛真正的天冬氨酸。”

那麼,這種模式識別意味著人們相信怪異的事情,是因為我們進化出的需要相信不怪異的事情。

注意:本文最初以標題“Patternicity”發表。

邁克爾·舍默是《懷疑論者》雜誌(www.skeptic.com)的出版商,也是查普曼大學的校長研究員。他的新書是《人間天堂:對來世、永生和烏托邦的科學探索》(亨利·霍爾特出版社,2018 年)。

更多來自 邁克爾·舍默
大眾科學 Magazine Vol 299 Issue 6本文最初以標題“模式識別:在毫無意義的噪音中尋找有意義的模式”發表於《大眾科學》雜誌第 299 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122008-731iHjf7w0sJIe0xG8JpMR
© .