賦予幾何形狀以生命:賦予幾何形狀以思想 [影片]

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


大腦有一個難題。資訊只能透過感覺器官進入大腦:眼睛、耳朵、鼻子、舌頭和皮膚。而進入大腦的資訊相當簡單。因此,大腦面臨著一項艱鉅的任務:將稀疏的輸入轉化為極其複雜的認知表徵。例如,覆蓋眼睛後部的視網膜是由二維的光敏神經元片組成的,就像相機中的感測器一樣。當一個人看杯子時,她看到的是影像在她的視網膜上的二維投影結果。不知何故,她的大腦設法將來自視網膜的二維輸入轉換為三維表徵。也就是說,儘管傳送到視覺皮層的資訊是二維的,但大腦透過使用光線、陰影或透視等線索從中提取三維資訊。

這種由簡到繁的轉換並非推斷物體的三維形狀所獨有。大腦也透過作用和運動等更簡單的輸入來推斷社會變數——例如因果關係和生物性。

例如,想象兩個圓圈,一個紅色和一個綠色,彼此相隔幾英寸,但在同一條線上。紅色圓圈沿直線移動,直到與綠色圓圈碰撞。由於物理學原理,我們知道當這種情況發生時,紅色圓圈停止移動,綠色圓圈開始沿紅色圓圈之前移動的方向移動。


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現在想象一下同樣的兩個圓圈。紅色圓圈開始像以前一樣向綠色圓圈移動。這次,在它能夠與綠色圓圈碰撞之前,綠色圓圈移開了。

這兩種情景非常相似,但在一種情況下,綠色圓圈的運動是物理撞擊的直接結果,而在第二種情景中,則不是。儘管來自這兩個顯示的視網膜輸入非常相似,但您不禁認為在第二種情景中這些圓圈是“活的”。您可能會認為紅色圓圈“想要”抓住綠色圓圈,而綠色圓圈“想要”逃跑。在某些條件下,即使是二維形狀也可以被解釋為有生命的社會主體,而不是簡單的無意圖的物體。換句話說,您賦予了紅色和綠色圓圈以慾望和意圖。您賦予了它們思想

這種現象也許在 1944 年由 史密斯學院 實驗心理學家弗裡茨·海德和瑪麗安·西梅爾進行了最著名的研究。在他們的第一個實驗中,心理學家只是指示他們的女性本科生受試者“寫下上面影片中發生了什麼”。(如果您觀看上面的影片,這篇文章的其餘部分才有意義!)

三十四名受試者中的大多數人將影片中的形狀解釋為有生命的角色。三十二人將它們描述為人物,兩人將形狀描述為鳥類。實驗者提供了一個常見的解釋示例

一個男人計劃和一個女孩見面,女孩帶著另一個男人來了。第一個男人告訴第二個男人離開;第二個男人告訴第一個男人,他搖了搖頭。然後兩個男人打了起來,女孩開始走進房間躲避,猶豫了一下,最終走了進去。她顯然不想和第一個男人在一起。第一個男人跟著她進了房間,之前他讓第二個男人處於相當虛弱的狀態,靠在房間外面的牆上。女孩開始擔心,在房間遠處的角落裡跑來跑去。一號男人沉默了一會兒後,向她多次靠近;但她到達了門對面的角落,就在二號男人試圖開啟門的時候。他顯然被撞了一下,開啟門仍然很虛弱。就在二號男人開啟門的時候,女孩突然衝出房間。兩人一起在房間外追逐,一號男人緊隨其後。但他們最終擺脫了他並逃脫了。第一個男人回到房間,試圖開啟他的門,但他被憤怒和挫敗感矇蔽了雙眼,無法開啟它。所以他用頭撞開了門,然後在房間裡瘋狂地衝來衝去,先撞破了一面牆,然後又撞破了另一面牆。

他們還提供了一位受試者做出的異常詳盡的解釋

我們在這個小片段中看到的第一件事是一號三角形關閉了他的正方形的門。讓我們堅持認為戲劇的動作發生在二維表面上(這沒什麼區別),我們無疑會開始稱呼一號三角形似乎居住的正方形為房子,這推斷出三維。但我們沒有堅持我們故事的主題。一號三角形關上了他的門(或者我們應該說是線),兩個天真無邪的年輕人走了進來。毫無疑問,二維世界中的戀人;小二號三角形和甜蜜的圓圈。一號三角形(以下稱為惡棍)窺探到了年輕的愛情。啊!……他開啟門,走出去看看我們的英雄和他的甜心。但我們的英雄不喜歡被打斷(我們很遺憾我們對當時發生的事情的實際瞭解有點模糊,我相信我們沒有得到確切的對話),他相當猛烈地攻擊了一號三角形(也許這個大惡霸說了些難聽的話)。

有一些共同的主題。例如,幾乎每個受試者都將大三角形和小三角形之間的互動描述為打鬥。大多數人將大三角形描述為被鎖在“房子”裡。大三角形和圓圈之間的互動通常被描述為追逐。“門”幾乎總是由形狀控制的;形狀永遠不會被門移動。

在三十四名受試者中,只有一人嚴格用幾何術語描述了這部影片。她寫道

一個大的實心三角形被展示進入一個矩形。它進入並從這個矩形出來,並且每次矩形的角和一側的一半形成一個開口。然後另一個較小的三角形和一個圓圈出現在場景中。當較大的三角形在矩形內時,圓圈進入矩形。兩者以圓形運動移動,然後圓圈從開口處出來,加入一直在矩形外移動的較小三角形。然後較小的三角形和圓圈一起移動,當較大的三角形從矩形中出來並接近它們時,它們圍繞矩形快速地繞圈並消失。較大的三角形現在獨自一人,在矩形的開口處移動,最終穿過開口進入內部。他在內部快速移動,並且,找不到開口,就撞破了側面並消失了。

在驗證了人類自發地將他們影片中的形狀視為有生命之後,海德和西梅爾向另外三十六名本科生展示了這部影片。他們被明確要求描述每個形狀的個性和慾望。

其中三十五人認為大三角形很卑鄙,並使用了諸如攻擊性的、好戰的、好鬥的、好爭吵的、憤怒的、壞脾氣的、專橫的和易怒的形容詞。他們將其描述為一個惡霸或一個惡棍,並且他們認為它喜歡“欺負弱小的人”。耐人尋味的是,它普遍使用男性代詞來描述。

在解釋小三角形和圓圈的個性時,存在稍微多一些的變化。

百分之七十五的人認為圓圈是害怕的、恐懼的、懦弱的、害羞的、膽怯的或溫順的。它被描述為一個追隨者,依賴小三角形的保護。百分之六十一的人使用女性代詞來描述圓圈。只有少數人將圓圈描述為聰明的或精明的。

一半的參與者將小三角形描述為英雄的、勇敢的、英勇的、有膽量的或挑釁的。許多人將其行為解釋為是對被大三角形欺負的怨恨的結果。實驗者推斷,小三角形被認為是勇敢的,因為與圓圈不同,它會反擊並保護自己免受大三角形的侵害。與圓圈一樣,三分之一的參與者將小三角形描述為聰明的、有頭腦的或智慧的。並且像大三角形一樣,小三角形幾乎普遍被稱為男性。

在這兩個實驗中,受試者也以相當常規的方式解釋了個人互動。例如,他們認為當圓圈和小三角形彼此旋轉時,這是快樂的表達。當圓圈與大三角形一起被困在房子裡時,大多數受試者將其行為理解為躲避,反映了她對惡霸的恐懼。

重要的是,事件顯示的順序預測了歸因於形狀的個性和意圖的種類。當實驗者為第三組受試者倒放影片時,他們的反應與前兩個實驗中的受試者非常不同。

例如,在影片中,大三角形和圓圈多次進出房子。這些動作背後的動機將因動作發生的順序而異。當形狀的動作被認為是自發的時,它們可能會被描述為“躲藏”或“逃跑”。但是,當動作被解釋為反應時,完全相同的動作可能會被描述為“被迫進入”或“被誘騙進入”。對社會互動的解釋將取決於影片是正向播放還是倒放。這意味著動作發生的順序對於我們解釋動機、意圖和慾望的方式至關重要。

我們將心理特徵歸因於動畫圓圈和三角形的過程,是某種擬人化的有力例證,擬人化是指我們將非人類主體的不可觀察的心理特徵推斷為類似人類的過程。

這引出了一個令人不寒而慄的問題。如果將人類般的思想、情感、意圖和慾望賦予幾何形狀如此容易,那麼為什麼有些人同樣容易地將自己同類中的其他人視為絕對非人類呢?

Heider F. & Simmel M. (1944). 表觀行為的實驗研究,《美國心理學雜誌》,57 (2) 243。DOI:10.2307/1416950

Scholl B.J. & Tremoulet P.D. (2000). 感知因果關係和生物性,《認知科學趨勢》,4 (8) 299-309。DOI:10.1016/S1364-6613(00)01506-0

圖片來源:眼睛圖解來自Ruth Lawson/維基共享資源。圓圈圖解修改自 Scholl & Tremoulet (2000)。

Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大眾科學, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大眾科學's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

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