机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感

几年前看过一本青年漫画,情节大体已经淡忘,仍旧记得的是主人公在脑袋上钻洞,产生了异能,看见了奇异的景象——在他眼中,每个人都变成了动物的形象。查了一下,原来漫画的名字叫做《Homunculus》。这个英文单词是小矮人的意思,指的是脑袋中的小人。一个人的精神世界就是指的就是他的脑中小人吧,这个精神世界是现实世界通过人脑的折射和反映。假如脑袋出现问题,那么这种转化就会变得失真。

 

在脑袋上钻洞,也就是颅骨穿孔,英文名叫Trapanation。《精神病人的世界》里面的一章《颅骨穿孔——异能追寻者》里提到过这种手术。古人在脑袋上钻洞,不过是宗教的需要。有记载提到欧洲古代的宗教有时候需要幻觉来进行仪式,而颅骨穿孔有时候可以代替药物让人产生幻觉。大概是因为某种程度上的脑损伤导致的功能障碍吧。事实上这本书里另一个章节《飞禽走兽》提到一个精神病人,症状和上面提到的漫画中角色一样,也是产生幻象,看每个人都是对应的动物形象。不同于普通的臆想症,这种人和动物的角色对应是固定的,似乎也是大脑功能障碍导致的对图像错误的映射。

 

这种角色和情节真的在文艺作品里面很受欢迎,出现频率挺高,甚至丧尸的题材里面也有它的痕迹。最近偶尔在翻的漫画《请叫我英雄》里的主人公,本身就有点精神失常,偶尔产生幻觉,还有一个imaginary friend。作品里面的人物被丧尸病毒感染之后,脑部产生幻觉,看世界也变样。就像是困在了自己的梦里一样,身体对于环境的感知完全转化为了错误的脑中形象,导致自己作出错误的决定与行动。

 

漫画和书里面的情节当然都是虚构的,但是出现视觉幻象的这种情况,有没有可能真的发生呢?答案是有,非常有!

 

深度学习是机器学习中一种方法,在某种程度上依赖于仿生学,模仿人类大脑的神经结构,试图通过在大量数据中自动学习一些模式来达到一定程度的智能。对视觉图像进行深度学习的机器,它到底学习到了什么呢?机器会和人类一样产生认知幻象吗?

 

最近几个月一直在做深度学习方面的工程和研究,注意到Google实验室最近发表了一篇有趣的文章,叫做《Inceptionism: Going Deeper into Neural Networks》。文章的工程叫做《deepdream》,源代码已经开源。Inception是几年前的电影盗梦空间的英文原名,deep deam更是顾名思义。

 

这篇文章探讨的就是——假如我们放大它所学习到的,让其产生扭曲,那么看到正常的事物,正常的事物会被折射成什么样的精神世界呢?

 

机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
Inceptionism中被过度解读而成的图像——梦境一般

 

这样的精神世界,简直像梦境一样!

机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
交给机器去解读的原图
机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
机器解读出来的图——点击图片可放大观察

 

深度学习的模型,通过一层一层神经元的信息传递,把低层次的信息抽象加工成高层次的信息。学术里面把这种加工后的信息称为提取的“特征”——特征由低级的边缘信息到高级的物体认知。

 

机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
深度学习CNN提取的低级边缘特征
机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
对于人脸认知的高级特征信息

 

Google的这篇文章试图强化机器学习模型的认知,当这些认知被无限地强化的时候,机器对图像的理解进入了“魔化”境界,它“过度解读”了图像,对图像任何一点信息都过度解读的结果就是——看什么新鲜事物都像是在看学习过的旧事物。于是,错误的图像映射就产生了。正如一个脑部损伤的精神病人一样,他可能风声鹤唳,绳蛇难分。

 

梦境中也是如此。脑中的抽象信息(类似机器学习到的一些中层的特征)在潜意识的层面下“错误地”组合,产生出古怪的映射。于是我们有了时而奇异、时而瑰丽的梦境。所以我们是不是可以稍微理解一点精神病人了呢?他们的精神世界,就像是一个古怪的梦境,他们活在里面,而这无比真实。换成我们这些所谓的正常人,对事物的理解和看法受到学识和经历的影响,恐怕也是不尽相同吧?谁有能说自己是最客观的认知呢?

 

假如有人哪天跟您说“你好像一条狗”——别生气,可能他是真的有毛病。

 

机器、人脑、和梦境——谷歌项目inceptionism有感
Deep dream——你好像一条狗诶!

 

宁广涵

7/19/2015

 

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