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现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)第三阶段是感受层将依据接收到的信号帧的种类和强弱向后传导给记忆结构中特定对应的神经元和突触,我称这个阶段为“中转阶段”;第二阶段是每一帧信号帧被传输至大脑内最初始的神经元细胞,我称这一阶段为“传输阶段”,称这些最初始接收信号帧的大脑神经元为感受层,感受层只有一层,只负责接收信号帧,是“全像素的”。据说电影的帧数是每秒24帧,也有每秒48帧的,但最低不能低于每秒16帧,因为低于每秒16帧看起来就会不连贯了,当前主要还是每秒24帧。据说这是因为大脑存在对影像的“视觉暂留”现象,当眼睛在感知物体时,会在视网膜上成像,转化为神经信号输入大脑,大脑便感觉到物体的影像,但当将物体从眼前移去时,大脑对物体的印象不会立即消失,而要延续0.1-0.4秒的时间,这种现象被称为“视觉暂留”现象。但我觉得这两个数值之间有点问题,因为如果按照电影每秒24帧的速度计算,那么每一帧的反应时间是0.04秒,这与“视觉暂留

意识的秘密

第四章 电影的帧数

(一)电影的帧数

如前所述,我自幼就对电影的视觉机制非常感兴趣。明明知道电影只是由一帧一帧的静态图片连接在一起播放出来的,可我的眼睛和大脑却根本就看不出任何的异样。电影中的动态场景与日常生活中的场景并没有任何不同,甚至还有3D电影,里面的场景栩栩如生,感觉仿佛身临其境,偶尔我还会被扑面而来的突袭吓了一大跳。为什么明明知道不是真的可却还是会脑不由己?尽管我千方百计、处心积虑,但始终还是找不到任何的破绽,这到底是怎么回事?

据说电影的帧数是每秒24帧,也有每秒48帧的,但最低不能低于每秒16帧,因为低于每秒16帧看起来就会不连贯了,当前主要还是每秒24帧。据说这是因为大脑存在对影像的“视觉暂留”现象,当眼睛在感知物体时,会在视网膜上成像,转化为神经信号输入大脑,大脑便感觉到物体的影像,但当将物体从眼前移去时,大脑对物体的印象不会立即消失,而要延续0.1-0.4秒的时间,这种现象被称为“视觉暂留”现象。但我觉得这两个数值之间有点问题,因为如果按照电影每秒24帧的速度计算,那么每一帧的反应时间是0.04秒,这与“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时间似乎不协调。我的意思是,如果“视觉暂留”是电影视觉机制的主要原因,那么按照“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时长,每秒10帧或2.5帧也是可行的,但事实上最低却不能低于16帧呢,这是怎么回事?而且,为什么会有0.1秒到0.4秒这样的差距,这里有3倍的差距,同是“视觉暂留”,为什么时间却相差这么大?

我将每一帧图像的视觉过程分为四个阶段:

第一阶段是每一帧图像的光线刺激投射到眼睛视网膜感光细胞上,感光细胞将一帧光线刺激转化为一帧神经信号,我称这一帧神经信号为“信号帧”,称这一阶段为“感受阶段”;

第二阶段是每一帧信号帧被传输至大脑内最初始的神经元细胞,我称这一阶段为“传输阶段”,称这些最初始接收信号帧的大脑神经元为感受层,感受层只有一层,只负责接收信号帧,是“全像素的”。

第三阶段是感受层将依据接收到的信号帧的种类和强弱向后传导给记忆结构中特定对应的神经元和突触,我称这个阶段为“中转阶段”;

第四阶段就是记忆结构将接收到的每一帧信号帧再一层一层地向后传导,大脑对每一帧信号帧的感知是将这一帧信号帧激活的多层“稀疏”的记忆结构合成在一起的结果,我将这里的记忆结构称为“记忆层”,“记忆层”应该是“多层”的,将这一阶段称为“感知阶段”。

这四个阶段并非视觉反应所独有,而是一切“感知反应”都具备的,是“感知反应”的四个阶段。

我猜每一帧图像信号帧的反应时间0.04秒可能只是视网膜感光细胞将外界光线刺激转化为视觉神经信号的时间,虽然光速是每秒30万公里,但是视网膜感觉细胞将光线刺激转化成神经信号的速度比这个慢多了。如果反应速度太快,那每秒24帧可能就不够用了。“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时间很可能不是一次性的反应时间,而是图像信号帧多层神经反应的时间。我猜由于图像信号帧信号强弱的差异,所以图像信号帧能向后传导的层数也就存在差异,有的信号弱,只能传一两层,那“视觉暂留”就只能0.1秒了,有的信号强,能传十几层,那“视觉暂留”的时间可能会长一点,就可以到0.4秒了。

图D-01

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(1)

这里涉及到我的两个非常重要的动态运行机制猜想。第一个是“多层合成”猜想,大脑对每一帧图像信号帧的感知是由这一帧图像信号帧激活多层记忆结构合成的,可以说是“每帧多层合成”,也可以说是“一帧包含多层”,“多层合成”发生于某个时间段,如图D-01所示,图中的每一层是同一帧信号帧在这个时间段中依次发生的神经反应;第二个是“多帧叠加”猜想,大脑某一时刻对图像或场景的感知由多帧图像信号帧叠加在一起的,可以说是“每时多帧合成”,也可以说是“一时包含多帧”,“多帧叠加”只发生于某个时间点,也如图D-01所示,图中的每一层是大脑内部多个信号帧同时发生的多个神经反应。这两个猜想构成了意识模型的动态运行机制,也是电影静态影像之所以呈现动态情景的基本原因。

基于我的猜想,我们在看电影时大脑每秒钟之内接收到了24帧图像信号帧,这24帧图像信号帧又各自激活了多层记忆结构,若按五层计算,那就是说每一秒钟大脑内部发生的信号帧激活反应有上百帧,因而我们在看电影时大脑的每一秒钟都是挺辛苦的,难怪看完电影时全场至少有一大半人会打哈欠。我还猜人类之所以爱看电影,很可能是因为电影也是一种大脑运动,能消耗大量物质和能量,尤其是能消耗某些可能带来负面情绪的物质,从而让我们感觉似乎大脑压力被排泄了。据说大脑每天消耗的能量占了消耗总能量的20%,这么多帧的激活反应肯定会让大脑消耗非常多的能量,可能我大脑的消耗量还不止20%。

据说有人做了一个实验,头上戴一个摄像头出去跑步,他在一路上用眼睛所看见的一切都是稳定的和清晰的,但他的摄像头所录下的影像却摇晃的和模糊的,与他的眼睛所看到的状况完全不一样。为什么会这样?

这个问题非常有趣,我想了很久。首先,摄像成像与大脑成像是两种完全不同的机制。摄像成像是光线与胶卷底片发生反应并在胶卷底片上留下反应痕迹后由人眼来感知,但大脑成像就像是光线与胶卷底片发生反应但成像效果却只有胶卷底片自己才能感觉得到。这两者的形成机制完全不同,难以对比。

其次,虽然难以对比,但我猜有一点可能很重要,那就是基于我的猜想大脑成像实际是记忆结构成像。既然记忆结构是“稳定的”,那么我们的主观感知是我们所看到的应该就是“清晰的”。这只能想像,一切只能是在想像中。

最后,我猜摄像成像与大脑成像的反应时间差距很大可能是主要原因。以光的速度,无论快门有多快,摄像成像中每帧胶卷底片上所接收到的光点可能是成万上亿个,胶卷底片上的任何一个点可能都是由成万上亿个光点累积反应的结果,因而只要镜头或胶卷底片稍微晃动,将致使这成万上亿个光点散落在胶卷底片上从而致使图像模糊。大脑成像是信号帧反应激活神经网络,简单说就是信号帧的神经反应,无论视网膜感光细胞将光线刺激转换为信号帧的时间,还是信号帧在多层网络结构中传导的时间,都比光速要慢得多。也就是说,大脑成像的反应时间比摄像成像要长得多,因而我们大脑中的“信号帧”就“走得慢”啊,可以让我们的大脑好好地感觉感觉,这可能是大脑成像显得稳定和清晰的主要原因。

有时我也常常胡思乱想,要是大脑神经反应时间加快会是个什么情况,会不会就能让我们更容易地发现思维的秘密?这神经反应时间慢对人类的思维究竟是件好事还是件坏事?要是制作机器大脑我应该把他的反应时间设定为多少才能发挥出最佳的效率?

我猜大脑之所以感觉电影是活动的,很可能是因为前后图像信号帧之间的差异与大脑中关于活动的记忆结构相符合。

图D-02

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(2)

图D-02实际上是动图,据说名字叫“旋转舞者”。大多数人都会把这张图识别成舞者是顺时针旋转,我也是大多数时间把这张图看成是顺时针旋转,偶尔会把这张图看成是逆时针旋转。

我觉得我们常见的旋转大都是以左腿为中心的顺时针旋转,因而我们的记忆结构中顺时针旋转是相对直接或强壮的联结,于是我们很容易将既可以识别为顺时针旋转也可以识别为逆时针旋转的图形优先识别为顺时针旋转,除非我们记忆中以右腿为中心的逆时针旋转是更直接或者强壮的联结,我们才会把既可以识别为顺时针旋转也可以识别为逆时针旋转的图形优先识别为逆时针旋转。这符合我的“强联优先”猜想。

基于“强联优先”猜想和“活动可塑”猜想,我设计了一个大脑实验:虽然我大脑中的优先识别是顺时针旋转,但是若是我闭上眼睛在大脑里反复想像逆时针旋转,尽可能地想清楚细节,我就可以暂时地强化逆时针旋转的记忆结构,这样就有可能让逆时针旋转成为优先识别,那么当我睁开眼睛时的一瞬间我应该就比较容易识别出逆时针旋转。

凭空想像逆时针旋转非常不容易,你可以试试。经过我不断的努力,我居然又成功了!

这个大脑实验不仅验证了“强联优先”猜想和“活动可塑”猜想,而且还强化了我对意识是“激活记忆”和记忆结构是“互动形成”的信心,但是你要想理解这一点,你必须得去想像,去体验,光听我说没什么用。这个大脑实验对我最重要的意义在于验证了我对大脑动态视觉的基本猜想,因为我一直在追问这个答案。

首先,我猜大脑每秒钟产生的信号帧激活反应有上百帧之多,这些信号帧之间一定存在差异,动态视觉一定与这些信号帧之间的差异有关;其次,我猜在我们婴幼儿时期这些信号帧不停地在刺激地我们的大脑作出反应,从而形成了有关动态视觉的记忆结构,无论顺时针旋转还是逆时针旋转在我们的大脑里都有相应的记忆结构;最后,我猜动态视觉之所以产生可能是因为这些神经信号帧激活了有关动态视觉的记忆结构,因为我们常见的旋转大多是左腿为支点的顺时针旋转,所以顺时针旋转成为我们大脑内的“强联”,于是我们“优先”看出顺时针旋转的几率就非常地高,如果我们能暂时让逆时针旋转成为“强联”,那“优先”看出逆时针旋转的几率同样也会比较高。

当我在仔细观看“旋转舞者”时,我还发现顺时针旋转和逆时针旋转之间的切换非常地突然,而我的眼睛盯着图片并未作什么改变,但旋转的方向却已经发生了改变,因此,我猜大脑内关于顺时针旋转和逆时针旋转的记忆结构的差异一定非常细微,很可能由于信号帧细微的顺序变化造成了这两种旋转之间的突然切换。

小时候老师说人眼也是一种凸透镜,外界光线投射到视网膜上的影像是颠倒的,然后大脑再将这颠倒的影像再颠倒过来。对此我满腹疑问。首先,大脑怎么知道视网膜上形成的信号帧中的影像是颠倒的?其次,大脑又通过什么方式将这颠倒的影像再颠倒过来?我们的大脑里有个小人吗,是他坐在我们的大脑里专门负责把颠倒的影像再颠倒回去吗?想了很久也无法接受大脑中还会存在某个和我们大脑类似的器官或组织,即使有这种器官或组织,那它又是怎么运行的呢?

我想基于我的“物质反应”猜想,根本无所谓颠不颠倒,我们大脑内部也不会存在什么负责将颠倒的影像再颠倒回去的器官或组织,大脑只是对外界刺激作出反应而已,我们大脑连反应本身都察觉不了,怎么可能察觉出来视网膜上的影像是颠倒的?我知道理解这一点也很困难,事实上我也花了好长时间才想明白这一点。当然,我所谓的“想明白”,实际上就是大脑中的神经网络已经通过想像的方式形成了有关的记忆结构,当神经信号激活这些记忆结构时,于是我就自以为是地以为我想明白了。对我而言,理解后面这一点比理解前面那一点要难得多。

小时候有看见很多所谓的立体图像,感觉颇为惊奇,明明是平面的图像却怎么可以看出立体的效果?

图D-03

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(3)

上图初看起来并没有发现什么特别,但仔细看看,居然看出了一颗“爱心”,上面还有一行英文“love”,确实有点浪漫的感觉;但再仔细看看,又发现这颗“爱心”和“love”都消失不见了;我费了好长时间也没有办法从这张平面图中发现“爱心”和“love”的蛛丝马迹,这是个什么情况?

图D-04

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(4)

上图中有一个“忍”字,但一般地看也看不出来,我感觉只有调整眼睛的视焦我才有可能发现,要只是一般地看这张图,无论如何我也发现不了“忍”字的轮廓。

我对这种立体效果的成因非常感兴趣,后来去看了立体电影,感觉非常真实。摘下立体眼镜,我发现银幕上是有重影的,实际上就是两份影像,后来知道了立体眼镜的左右两个镜片分别只过滤其中一份影像,也就是说左眼和右眼分别只看见了一份影像,立体效果是左右两份影像分别在大脑里成像的结果。

图D-05

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(5)

后来了解到,左眼视网膜的视觉神经信号分别传入大脑左半球和右半球,而右眼视网膜的视觉神经信号也分别传入大脑的左半球和右半球,也就是说,大脑左半球和右半球都同时输入左右两眼的视觉神经信号。这对我而言就意味着大脑左右两个半球都分别形成了独立的记忆结构,并且该记忆结构与左右两眼的视觉神经信号有关。

因此我产生了“两份对比”猜想,意思是记忆结构是两份,不仅在某个半球中是两份,而且两个半球又构成两份,而立体效果就是两份对比的结果。我猜想这些平面的立体图像之所以能够看出立体效果,只是因为从某个角度产生并输入大脑的神经信号能够激活大脑里有关立体图像的两份记忆结构。至于为什么“两份对比”就能产生立体效果,我不知道。或许这只是大脑物质反应的主观印象而已,但这句话是原因与结果融为一体,无法解析。

(二)丰乳肥臀

从小父母离异,这种感觉虽然习惯了,但还是不好受,于是在年少时就立誓将来一定不要让我的孩子再受这种不好受。曾经对美好爱情和幸福婚姻我也有着非常强烈的愿景和追求,“窈窕淑女,君子好逑”,“愿得一心人,白首不相离”,“许一人以偏爱 尽此生之慷慨”,下定决心将来一定要忠贞不二,矢志不逾。

然而,世事难料,长大后我竟然发现这太难了。即使女朋友再漂亮,再性感,也阻挡不了我时不时还会被其他美女所吸引,甚至还有各种想入非非,你懂的。虽然子曰“食色,性也”,虽然俗话说“爱美之心,人皆有之”,虽然有诗云“自古英雄多好色,人不风流枉少年”,但是我对这些仍然不满意,我想知道原因,我想知道“忠诚专一”为什么这么难?我没觉得自己言而无信,厚颜无耻,我觉得自己内心非常想坚持,尽管我一次又一次地咒骂自己,甚至掌掴自己,但我还是无法制止自己,我感觉我的大脑里似乎有一股强大的力量在拉拽着我,让我滑向一个我并不愿意去的地方,而我居然无力阻止。我使尽全身力气,但抵抗的效果竟然微不足道。好吧,我可能并不是个好男人,但我绝对是个诚实的男人。

后来看到一本名为《丰乳肥臀》的书,我从来都没有看过这本书的内容,到现在也没有,但当时这个书名对我来说就是一种莫名的刺激,甚至还有些难以言状的兴奋。仅仅是个书名就能让我意乱情迷,我非常地讶异。此前我一直对女性的乳房和臀部有着很多的困惑,非常地不理解,女性在胸前顶着晃来晃去的两大垞,不麻烦吗?在身后挂着扭来扭去的两大块,不难受吗?可这明显是累赘的部位为什么我竟然还爱看呢,还心痒痒地充满着各种向往与渴望?

我觉得一个男人好色,那是人品问题;一群男人好色,那是文化问题;若是连我都好色,那就是大脑机制问题。对我来说,这首先不是道德问题,而是我的专业问题,我只是想知道我们的大脑究竟是怎么回事?

基于“多层合成”猜想,我猜当我看见“丰乳”这两个字时,这两个字的神经信号首先应该激活记忆结构中关于“丰乳”文字的记忆结构,然后再激活记忆结构中“丰乳”形象的记忆结构,最后激活能够激发“兴奋”和“渴望”神经递质的记忆结构,因此,当我仅仅看见这两个字时,我的大脑就把相互联结的记忆结构都激活了,并且还“多层合成”在一起,于是我就反应出了“兴奋”和“渴望”的情绪。

之所以“丰乳”形象能够与“兴奋”和“渴望”的情绪联结在一起,那一定是因为长期的经历和体验所形成的记忆结构联结。如果我是同性恋,可能我就会没有这样的联结,与我的“兴奋”和“渴望”的情绪相联结的可能就是男性的胸膛或者男性别的什么,究竟是什么,我不知道,因为我毕竟不是同性恋,实在没有亲身体验,自然就无法想像。但异性恋联结的会是什么,我知道,因为我就是一个异性恋。必须要申明,我对同性恋没有丝毫的歧视和负面评价,他们只是大脑神经网络的联结和我有一点点不一样而已。

我发现我的“兴奋”和“渴望”与这个“丰乳”和“肥臀”是谁的没有关系,即使不是女朋友的,对我一点影响都没有!只要是好看的,我都会“兴奋”和“渴望”,公平公正,绝无偏私。突然灵机一动,难道我们的记忆结构是“局部”的?定睛一看,居然我猜对了!

图D-06

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(6)

图D-07

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(7)

这两张图片是网络上随便找的,即使它们只是两张图片而已,即使我并不知道图里的女性是谁,但我想这丝毫不会影响男性们的“审美能力”。

我的重点是当我们把眼睛定住不动的情况下,我们应该就会发现:我们只能“看清局部”。当我们能看清“丰乳”时,我们应该就看不清脖子和手臂;当我们能看清“肥臀”时,我们应该也就看不清腰背和大腿了。如果你能安静下来定住眼睛仔细地观察,你应该就能够发现无论是看任何一张图片,还是看任何一个场景,我们都只能“看清局部”。这是非常重要的感知体验,是理解意识模型重要的主观基础。对我来说,感知体验相当于技术实验,但我的感知体验只能在大脑里进行,没办法在实验室里开展。

之所以会去猜记忆结构是否是“局部”的,是因为我头脑中有一个无法解开的难题,突然觉得只有“局部结构”可能才是最佳解决方案,除此别无可能。虽然此前有了“多帧叠加”猜想和“多层合成”猜想,但我实在没办法想像我们的大脑究竟是如何通过这个多层记忆结构去感知外部世界,尤其是不知道当感受层接收到感官传输过来的信号帧后,它该如何把这些神经信号传导至记忆结构并通过“多帧叠加”和“多层合成”去反应激活多层记忆结构。当体验到我们的大脑只能“看清局部”后,我确定记忆的结构是“局部”的,这就使我解开了这个难题。

外界光线刺激被视网膜感光细胞转化成神经信号,视网膜上的每个感觉神经细胞与感受层上的每个神经元细胞应该都是一一对应的,我们可以把感受层理解成胶卷底片,要是不对应的话,意识模型就崩溃了。以前我以为图像信号帧就是眼前的整个影像,是眼前整个影像都投射到这个胶卷底片上,于是这里产生了一个巨大的问题。

我认为意识就是“激活记忆”,可是无论如何,我相信我们大脑里的记忆结构绝对不会是无限的,应该是有限的,而眼前场景所产生的信号帧是无穷无尽的,是无限的,即使记忆结构是“稀疏”的,我认为我们的大脑也无法将这无限场景保存到我们有限的记忆结构中去。我们的大脑是如何用这有限的记忆结构去感知这无限的场景变化的呢?我不知道该怎么做,因而这个问题一直困扰我多年。当我明白了记忆结构是“局部”的之后,这个问题便解决了。

我们可以这样粗略理解,我们的记忆结构是“局部模块化”的,我们对眼前场景的感知事实上是将该场景分割成“局部模块”的信号帧来进行的,这样才可以与“局部模块化”的记忆结构联结起来,在这种机制下,“局部模块化”的记忆结构可以无限次地被调用。只有这样记忆结构“局部模块化”的机制,我们的大脑才有能力对眼前无穷无尽的场景作出反应。我想不出还会有什么机制能比这个记忆结构“局部模块化”更好的机制了,我认为这是能够让多层神经网络运行起来的唯一机制。在此基础上,我形成了“局部结构”猜想。

图D-08

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(8)

图D-09

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(9)

图D-08与图D-09是同一张图片,只是位置颠倒了,但很显然我们的感知是天差地别,这是为什么?网络上类似图片有很多,我就不一一例举了。在我看来,这不是什么视觉错觉,这些图片明确展示了大脑内部记忆结构的“局部模块化”。

无论是否颠倒,当我们定住眼睛看任何一张图片都会发现我们只能看清其中的某一个局部,看清嘴唇时,我们看不清鼻子和眼睛,看清鼻子时,我们看不清眉毛,甚至看清左眼时,我们看不清右眼,看清上嘴唇时,我们看不清下嘴唇;若是不定住眼睛,我们就会感觉自己似乎能够看清整个脸庞。定住眼睛,大脑里的图像信号帧就都是同一帧图像,因而我们只能看清一个局部;不定住眼睛,大脑里就同时存在着多帧不同的图像信号帧,因而我们觉得自己看清了不止一个局部。“视觉暂留”其实就是基于这样的机制,是多帧信号帧在记忆结构中并存时的主观感觉。

图D-08的嘴唇与我们记忆结构中情绪“愉悦”的嘴唇形象相联结,因而看到这个局部的嘴唇时,我们便反应出了“愉悦”的印象;图D-08的眼睛与我们记忆结构中情绪“愉悦”的眼睛形象相联结,因而看到这个局部的眼睛时,我们便也反就出了“愉悦”的印象。而图D-09中的嘴唇和眼睛则刚好相反,我们无法反应出情绪“愉悦”的印象。当然,如果图D-08的嘴唇与我们记忆结构中“性感”或“美丽”的感觉记忆结构相联结,那么看到这个嘴唇时我们也会反应出“性感”或“美丽”的印象。总之,你大脑里有什么样的记忆结构,你便会反应出什么样的感觉印象。

当信号帧是图D-08的嘴唇时,这一帧信号帧便将“愉悦”、“性感”和“美丽”等记忆印象都“多层合成”在一起。我们的大脑将嘴唇信号帧、眼睛信号帧和鼻子信号帧等多帧信号帧前后叠加在一起合成了感知,但“多帧叠加”的整体感知只是各个局部信号帧的独立合成,因而对整个脸庞的感知实际上是对嘴唇信号帧的局部感知、对眼睛信号帧的局部感知、对鼻子信号帧的局部感知等等合成的结果,由于对嘴唇信号帧的局部感知是“愉悦”、“性感”和“美丽”,所以这个“愉悦”、“性感”和“美丽”就被当成了是对整个脸庞的感知。于是,我们便无可救药地错误以为这是一张“愉悦”、“性感”和“美丽”的脸庞,但实际上并不是。

这就产生了我们认识机制中的第二个“错觉”:我们对外界感知的“感知直觉”是“全局整体”的,但事实上的大脑反应却是“局部分解”的,我们对外界“整体”的“感官直觉”是由“多帧”“局部”感知前后“叠加”而成的。我也称这个“错觉”为“范围错觉”,意思是我们以为我们的大脑对外界感知的范围就是外界事物的“全局整体”,但事实上我们的大脑对外界感知的单元范围比我们以为的要小得多,我们是将“全局整体”“分解”成一个个的“局部”来进行感知的。换句话说,我们的大脑没有能力对外界事物的“全局整体”进行感知,而只能对外界事物的“分解”“局部”进行感知,因而我们的大脑对外界“全局整体”的主观印象实际上不是事实,而是一个“错觉”。

第一个“错觉”“内容错觉”与第二个“错觉”“范围错觉”是一个整体,一直是在共同作用,从未分开独立过。两者一直关联在一起,但也有一定的区别:“内容错觉”是想说“我们大脑看到的比我们眼睛看到的要多得多”;“范围错觉”是想说“在某一瞬间我们大脑实际看到的比我们眼睛以为看到的要少得多”。“范围错觉”最大的问题在于掩盖了我们大脑对外界事物“全局整体”进行感知的天然缺陷,无可救药地将局部感知当作整体感知。

图D-10

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(10)

图D-11

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(11)

图D-10实际上都是正方形,但是我们感觉不出正方形的视觉印象;图D-11实际上都是圆形,但是我们也同样感觉不出圆形的视觉印象。这是为什么?

图D-10中实际上有七个正方形,中间是一个白色的小正方形,其余六个正方形中由于没有任何一个局部可以成为正方形的局部,所以我们视觉的整体感知就没有办法“多帧叠加”出正方形的印象来。也可以这样说,这六个正方形的反射光线刺激视网膜产生了无数帧神经信号帧,由于其中任何一帧神经信号帧都不能够激活大脑中有关正方形的记忆结构,所以大脑无法反应出正方形的印象。

图D-11中实际上也有七个圆形,中间是一个黑色的小圆形,其余六个圆形中也是由于没有任何一个局部可以成为圆形的局部,所以我们视觉的整体感知也一样没有办法“多帧叠加”出圆形的印象来。同样也可以说,这六个圆形的反射光线刺激视网膜产生了无数帧神经信号帧,由于其中任何一帧神经信号帧也一样不能够激活大脑中有关圆形的记忆结构,所以大脑同样无法反应出圆形的印象。

我曾经千方百计地尝试看能不能破除这些错觉,让正方形看出正方形来,让圆形看出圆形来,然而我努力了很久,最终发现毫无办法。这也让我确信意识就是“物质反应”,因为是反应,所以才完全不由我,我的主观意愿起不到任何作用,再努力也没用。这个“物质反应”的具体方式就是“神经信号激活记忆结构”,只要某些神经信号帧能够激活特定的记忆结构,那我们就会反应出特定的印象,那怕明知与事实不符,我们仍然也无法避免;如果某些神经信号帧不能激活特定的记忆结构,即使事实确实如此,我们也仍然无可奈何。不要轻易地相信眼前的所谓的“事实”,因为实际上你看不到“事实”,你看到的只是你头脑中已有的记忆结构所产生的印象。所谓的“错觉”其实并不是错觉,我们的意识才是真正的“错觉”。

图D-12

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(12)

图D-12中根本不存在一个三角形,只是三个圆形都有一些缺口而已,但是由于这些缺口与我们大脑中对三角形的局部记忆结构相符,这些图像所产生的神经信号帧能够激活大脑中关于三角形的记忆结构,所以我们大脑经“多帧叠加”和“多层合成”之后就感觉到这里面有一个三角形。当然,之所以能够识别出一个三角形也是因为我们大脑里关于“三角形”的记忆结构是“稀疏”的,若是不“稀疏”,我们肯定不能识别出一个三角形来。

我们的大脑既能够“视而不见”,又能够“无中生有”,你说他愚不愚蠢?但难以置信的是这居然就是我们的认识能力,是我们智慧的基础!

要指出的是,“局部”是相对的,“整体”也可以成为“局部”,“局部”也可以再分为“局部”,这个“局部”的“局部”和那个“局部”的“局部”还可以合并成一个新的“局部”,因而并不存在绝对的“局部”,只有相对的“局部”。即使是在同一秒钟,我们的大脑对于场景“局部”的认定也是变换不停的。

记忆结构之所以是“局部”的,是因为我们的大脑只能以“局部”的方式感觉和理解外界。记忆结构为什么会是“局部”的?我不相信这种结构是什么基因或理性的结果,我猜很可能是神经元和突触“两两相联”这种最简单联结方式的结果。

图D-13

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(13)

上图中有很多的“9”,我们在看这张图的时候,无论我们看到了多少个“9”,大脑中被激活的都只是关于“9”的记忆结构。我们大脑中的记忆结构不需要“5个9”的记忆结构或“22个9”的记忆结构,只要这一个关于“9”的记忆结构就行,多个“9”的印象都是叠加合成的结果。这就是大脑高效的感知方式。

其实上图中在这些“9”之间藏着一个“8”,但是我们初看起来似乎很难找到这个“8”,这个“8”肯定在这张图里,肯定就在我们的眼前,我相信我们的视网膜上肯定产生了这个“8”的神经信号,我猜只是这个“8”的神经信号未能激活关于“8”的记忆结构而已。为什么把“8”藏在这么“9”之中就会那么难找呢?

我猜我们视网膜上产生的每一帧信号帧中其实有多个“9”,但每个“9”只能单独激活关于“9”的记忆结构,也就是说,每一帧信号帧只能激活一次关于“9”的记忆结构,但一秒钟之内,视网膜至少产生了24帧的信号帧,因而关于“9”的记忆结构一秒钟之内被激活了24次以上,肯定处于强烈的激活状态之下。意识就是神经信号激活记忆结构,因而意识的主观印象取决于什么样的记忆结构被激活,既然关于“9”的记忆结构被强烈激活,那么“9”就是此刻的主观印象,单个“8”于是就淹没在“9”的汪洋大海之中。

意识模型的动态运行机制是多帧多层叠加合成,我猜多帧多层叠加合成的过程中一定激活反应激活了很多的记忆结构,但最终的主观印象结果一定是以被众多神经信号帧最强烈激活的记忆结构为主的,这就是我的“多帧为主”猜想。

多帧多层叠加合成是意识模型的动态运行机制,而多帧为主更像是这个动态运行机制的主观印象结果,原本不应该算是运行机制,但为了更好地理解这个意识模型,我不得不把这个主观印象结果也纳入意识模型之中来。强联优先是关于记忆结构的,而多帧为主是关于神经信号的,记忆结构相对神经信号而言更具有决定性,但却不是绝对的。一般情况下,若记忆结构不存在强弱差别,那么原则上会出现多帧为主的印象结果;若是记忆结构存在强弱差别,那被激活的原则上是强联优先的印象结果;不过,千万不要将强联优先和多帧为主割裂开来,这只是为了叙述的需要人为所做的区分,事实上在我们大脑的日常活动中这强联优先和多帧为主就是一个整体,强联之所以强联很可能本身就是多帧的结果。

(三)多层立体神经网络结构

“霓虹灯字箱”是我对大脑内部基本结构的猜想,核心是记忆结构。我认为记忆结构至少可以分为两层,一层是语言,一层是语义,同时,语义又可以分为多层,有形象印象、感觉印象、判断印象和情绪印象等等,因此,“霓虹灯字箱”实际上就是一个“多层立体神经网络结构”。

大脑的生理构造问题我无力解决,即使我想创造机器大脑实现机器意识,我也无法按照人脑的生理构造去实施;我只是想要建立一个意识模型,用以解释人类的思维和行为,当然我也不能完全抛开大脑的生理构造,只是我对大脑生理构造的猜想是非常模糊和非常笼统的,是不能细究的。

“多层立体神经网络结构”(以下简称“多层结构”)是我的意识模型的框架,是大脑内部的虚拟结构。在“多层结构”的外面还有感受器官和传输神经。

感受器官是大脑外部能够接受外界刺激的人体的各种器官和组织,它能将接收到的外界刺激转化成能够被大脑感知的神经信号,经传输神经传导输入到大脑之中。我把感受器官分为七大类:视听嗅味性肤内;“视听嗅味”好理解,分别对应着眼、耳、鼻、舌;“性”是能感受性刺激或能引发性兴奋和性高潮的器官或组织,包括但不限于生殖器官,其实“性”对于人类大脑非常重要,“性”是一种非常重要的大脑活动;“肤”是指能感受外部接触的全身皮肤,我们的皮肤能够感受冷热、软硬、强弱、锐钝、干湿、涩滑、痛痒等等,是非常重要的感受器官,有些皮肤也可以成为“性器官”的一部分;“内”是指能感受各种来自体内诸如疼痛、憋闷、躁热、抽搐、心跳等的神经组织,这些神经组织并没有明确的边界,往往只是一些分布于身体内部的神经末梢或者神经细胞,但无论如何,这些体内的神经组织都是我们不可或缺的感受器官。

传输神经就是将感受器官受外界物理刺激所产生的神经信号传输到大脑神经元细胞的神经细胞。在我的设想之中,传输神经都是大脑之外的神经细胞,大脑之内的神经元细胞不属于传输神经,这是为了设计意识模型而人为进行的分类。感受器官和传输神经不是意识模型的内容,不在“多层立体神经网络结构”之中,我设想的“多层立体神经网络结构”就是大脑内部的结构,其实这个结构非常简单,但是非常庞大。我相信“大道至简”,唯其至简,方能至繁。结构庞大,是实现至繁的必要条件,大脑内近百万亿的突触联结是人类成为万物之灵的物质基础。

图D-14感受器官、传输神经、感受层垂直示意图

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(14)

“多层立体神经网络结构”主要分为两层:感受层和记忆层,感受层只有一层,相当于“全像素”的相片;记忆层就是记忆结构,可以再分为若干层,记忆层是整个“多层立体神经网络结构”的主体,记忆层相对于感受层的“像素”是“稀疏”的。

事实上大脑内部并不存在这样所谓的“多层立体神经网络结构”的生理构造,这个多层结构完全是我虚拟出来的,只是为了比较生动形象地表达我头脑中对有关意识模型框架结构的神经反应。这个多层结构完全是我基于自己个人的经历和体验所提出来的猜想,没有任何的“客观依据”,无法进行任何形式的“科学验证”。

(四)感受层

图D-15感受层、记忆层垂直示意图

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(15)

“感受层”是指大脑中最初接受来自人体各种感受器官神经信号传入的神经元细胞。感受层只有一层,应该是在大脑最表层的位置,当然,大脑的最表层并不都是感受层,只有那些能够直接接收到各种感受器官传来的神经信号的大脑神经元才能构成感受层。感受层也可以理解为“外部单层”在大脑里的直接反映,是“内部多层”的第一层。

我认为神经信号从感受器官到大脑感受层之间的传输路线是对应的和固定的,因为我猜感受层的神经元是神经信号的中转站,若传输路线不对应、不固定就会造成体系混乱,就像是相机成像,任何光点到相纸之间的路线都是确定的,若是不确定,那相片就没法看了。

我猜感受层的神经元细胞一定能根据输入神经信号的种类和强弱将神经信号向下传导给特定的神经元或突触。例如,感受层的某个神经元如果感受到的是“黑色”的神经信号,那么它会把这个“黑色”的神经信号向下传导给记忆层中能识别“黑色”的神经网络;如果感受到的是“白色”的神经信号,那么它就会把这个“白色”的神经信号向下传导给记忆层中能识别“白色”的神经网络;如果感受到的是“直线”或“直角”的神经信号,那么它就会把这个“直线”或“直角”的神经信号向下传导给记忆层中能识别“直线”和“直角”的神经网络。但必须说明的是,事实上这些神经网络就是记忆结构,是在这些神经信号的刺激下才形成了记忆结构,我认为并不存在天然的“黑色”、“白色”、“直线”和“直角”的神经网络,所有的记忆结构都是在与神经信号互动的过程中逐渐形成。

我猜感受层的任何一个神经元都能够感受不同的神经信号,并且还能根据这些神经信号种类和强弱的不同将它们传导到记忆层中特定的神经元和突触。感受层神经元的这个特点是我主观设定的,并没有任何依据,不过,这一特点在整个意识模型里非常地和特别地重要,如果感受层没有这个功能,那么这个意识模型就崩溃了,根本无法运行。

我还有另外一种设想,感受层不在大脑里,而是在感觉器官里,例如视网膜上每一个像素点对应的神经元可能不是只有一个,而是有四、五个或六、七个,根据外界刺激种类和强弱的不同,每个像素点中激活的神经元可能只有一个或两三个,就是每个像素点只激活对应神经元中的部分神经元,这样相对更容易建立起一个对外反应系统。当然,这也只是我的无根无据的猜想,现在还无法验证。我相信只要能先把基本框架定下来,细节问题迟早会解决的。

我相信人只是“物”的一种,是一种有着特殊结构的“物”,人的意识是大脑内部的“物质反应”,人类所有的意识活动都只是“神经反应”。既然是“反应”,那反应的过程都应该是固定的。

我猜想“感知反应”的第一阶段和第二阶段都是固定的,每个神经末梢的神经信号会固定地输入到大脑感受层中对应的特定的神经元。感受层就像是镜面,任何物体的光线到镜面路线是直线固定的,要是不固定的话,那这个镜面就没法看了。

我猜想的第四阶段的反应也是固定的,每帧信号帧都会通过突触传导激活互相联结的记忆结构,由于联结是固定的,那激活的记忆结构也将是固定的。正是因为相信“激活记忆”的过程是有固定套路的,我才有信心说要破解意识的秘密,要是没有套路,那我还破解什么?

在前后都固定的情况下,如果感受层没有对神经信号进行中转发送的能力,那我这整个意识模型就轰然倒塌了,我想的一切都是枉然,全都成了竹篮打水。

虽然我真的不知道大脑最表层的神经元是否具有这样的功能,但是我想让机器大脑具备这样的功能应该不是难事。如果这个机器大脑真的能够运行,那么我就会非常困惑,我到底是发现了意识的运行机制,还是发明了意识的运行机制?因为感受层这个功能完全是我无凭无据的猜想,我是不是可以申请发明专利?

图D-16感受层平面示意图

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(16)

图D-15是我手画的示意图,这里的每一点都代表着感受层的一个神经元,这张图就代表着几亿个感受层的神经元细胞,画的点数不够,只是个意思。我猜感受层的神经元应该在3亿个以上,因为视网膜上有1.3亿个视感光细胞,两只眼睛应该就有2.6亿个视感光细胞,感受层中对应的神经元应该也有2.6亿个,其它感官的感受神经元加起应该至少不会低于3亿个吧。

虽然感受层只有一层,但是若干种不同的感受可以同时发生。例如人们在看电影时既有视觉,又有听觉;在吃饭时则不仅有视觉和听觉,还有嗅觉和味觉等。对于普通人而言,或者说视觉正常的人而言,我们的感受层所接收的神经信号的80%以上是视觉信号。

感受层的功能只是接收感受器官传导来的信号帧,不能识别,不能理解,不能思维。拿相片来比喻,感受层就是相片,它只将外界场景在大脑中成像,但是相片并不知道相片里到底是什么。感受层只负责接收,识别、理解和思维那是记忆层的事。

(五)记忆层

本书猜想基本都是围绕记忆展开的,意识就是神经信号激活记忆结构。没有记忆结构,人脑无法感知,也无法思索,记忆结构猜想是本书的主要内容。我建立的意识模型基本都是对记忆结构的猜想,并且以记忆结构作为大脑内部结构的主体,这是理解我的意识模型的主要脉络。

记忆层就是大脑记忆结构的分层,是理解意识模型的重中之重。所谓“记忆层”是能对感受层进行识别和理解的、由神经元及突触联结而成的“多层结构”。我猜想的“记忆层”并非是平面的,也并非是有着明显区隔的,所谓的“分层”纯粹是主观虚拟的。最初的理解就是大脑的记忆层中保存在着各种不同感官记忆,例如有视觉记忆、听觉记忆、嗅觉记忆和味觉记忆等等,它们有自己的特定的记忆结构,并且它们之间肯定是联结的;后来想到即使是视觉记忆也有各种各样不同的记忆结构,我没法知道视觉记忆可以被分为多少层;我想像的多层记忆结构实际是一个四通八达的、既独立又联结的立体网络结构,因此,我特别强调分层是虚拟的。

我对记忆结构有很多猜想,可分为静态运行机制和动态运行机制两种。静态机制包括七个猜想:第一是“固定联结”猜想,我猜记忆就是固定联结的神经网络结构;第二是“互动形成”猜想,我猜记忆是在神经信号与记忆结构的互动过程中形成的;第三是“活动可塑”猜想,我猜记忆结构可以在神经信号的作用下发生改变,进行重塑;第四是“两份对比”猜想,我猜记忆结构是两份,立体效果是两份记忆结构共同激活的结果;第五是“稀疏结构”猜想,我猜记忆结构是以“稀疏”的状态进行保存的;第六是“局部结构”猜想,我猜记忆结构的具体内容均是“局部”的;第七是“强联优先”猜想,我猜大脑神经信号优先激活强壮联结的记忆结构。动态运行机制包括三个猜想:第一是“多帧叠加”猜想,我猜大脑某一时刻对图像或场景的感知由多帧图像信号帧叠加在一起的;第二是“多层合成”猜想,我猜大脑对任何一帧信号帧的感知都是由该信号帧激活的多层记忆结构的反应合成在一起的;第三是“多帧为主”猜想,我想大脑的主观感觉是以多帧信号帧激活的记忆结构反应为主。

我计划用这些猜想来解释意识的秘密,由于只是猜想,所以只能是信不信由你了。

(六)两像联结猜想

我很早就自以为是地破解了梦境的秘密,但至少用了十年才破解了语言的秘密,可是我觉得这两者之间原本只有薄纱之隔啊,梦境是大脑神经反应,而语言也是大脑神经反应,两者的原理是相通的,我不应该花这么长的时间啊,那为什么我会花这么长的时间呢?

我想自己破解梦境秘密和语言秘密的方式都像是一种“顿悟”,没有逻辑,无法论证,无根无据,凭空产生,这种“顿悟”到底是怎么回事呢?想了很久,我猜就是神经元突触突然联结上了。没有这样联结的记忆结构,我的大脑就产生不出这样的“顿悟”反应,有了这样的联结,再因为我不停的思索活动,终于在某一天的神经信号激活了这个新的突触联结,于是我就很自然产生了这样的“顿悟”反应。

既然记忆是神经元及突触联结在一起的结果,那记忆会不会是两两联结的呢?于是我想我要是猜对了的话,那我们定住眼睛应该只能看清相邻的两个字。这只是我大脑的灵机一动,是又一个“顿悟”,于是定住眼睛试了试,居然我又猜对了!

例如当我们看“两像联结猜想”这六个字时,初一看我们感觉我们都可以看清这六个字,但是当我们把眼睛定住盯在“两像”这两个字上,不要左右晃动,维持三秒钟以上,我们就会发现旁边“联结猜想”这四个字是模糊的,是看不清楚的;当我们把眼睛从“两像”这两个字向右移动一个字,到“联”字上,再维持三秒钟,我们就会发现最多可以看清“像联”两个字,而先前清晰的“两”字则变得模糊了。

无论看什么文字,我们都会发现在眼睛定住不动的情况下最多只能看清相邻的两个字。我称这个大脑实验为“两字实验”,这个实验非常重要。“两字实验”与“局部结构猜想”是一脉相承的。

“两字实验”与字数一点关系都没有,事实上当你看一个字中的字划时,你也最多只能看相邻的两条笔划。例如“三”字,若是定住眼睛只看上面一横,你应该可以看清这一横,下面的两横应该是模糊的;若是定住眼睛看上面两横时,你应该也可以看清这两横,最下面的一横应该是模糊的;同样,若是定住眼睛看下面两横时,你应该也是只能看清这两横,最上面的一横应该也是模糊的。“四”字为什么不是四横?我猜很可能我们的先人发现四横和三横容易被混淆。为什么容易混淆?因为大脑只能看清两横,三横只比两横多一横,还可以很容易地识别,但四横以上的就容易混淆了,“四”字不用四横来表示,这样“三”字就更容易识别。因此,我们的先人将这种用横划来描摹数字的方式只用到“三”为止,要是到“四”的话那就麻烦了。

另外,看任何字中的笔划,事实上我们也只能看清其中相邻的两条笔划。当然,这是个非常困难的大脑实验,但你一定有过这样的经历和体验,那就是当你仔细看某一个字,时间一久你会发现你似乎不认识眼前这个字了,这是因为你的大脑在对这个字的局部笔划作出反应,时间一长这个局部反应干扰或掩盖了对这个字的整体反应。

我把“两字实验”所隐藏的机制称为“两像联结”猜想,这个猜想没有任何直接的“客观证据”,只有这个完全主观的“两字实验”,其它的全靠想像。发现“两像联结”是我这一生第三个得意之作。

我认为大脑思维是“反应思维”,完全是物与物反应的结果,是“两”个物作用的结果,这是“两像联结”猜想中“两”字的最初源头。大脑神经元和突触都是“两两联结”的,这也强化了我对“两”字的印象。两个神经元或突触的联结对于我们大脑的整体思维来说应该没有多大意义,大脑整体的思维一定是包含了很多个“两两联结”的神经元和突触,我想这些神经元和突触应该可以分成“两边”,这是一个更大规模的“两两联结”,我猜每一边是不是就是一个“印象”。我觉得使用“两象联结”的语词可能有歧义,于是就选择了“两像联结”语词。

我猜想的“两像联结”是意识模型的运行单元,但我们根本就看不见,以至于根本没法解释。这个“像”可以是一个点、一条线、一个字、一种图形、一种颜色,也可以一个音、一个调,还可以是一种气味、一种舌味、一种触觉等等,但是任何一个“像”又都可以再被分为两个“像”。可能我们感知任何一个点的神经元都会有几百个,因此,当你去观察一个点时,这个点可以被分为“上像”和“下像”,或者“左像”与“右像”等等。同时,由众多点组成的一条线可以被认为是一个“像”,也可以被分为两个“像”,还可以成为另一个“像”的组成部分。这就使得解释和理解变得异常地困难,因为我在解释的这个“像”可能被你分成了两个小“像”,又可能被你合并进了另一个大“像”,根本已经不是我在解释的这个“像”。我想这应该也是“道可道非常道、名可名非常名”的机制原因之一吧。

你大约可以这样理解,在感知的过程中,你最多只能感知相邻的“两像”,要么都是两个字,要么都是两条线,要么都是两种色。

图D-17

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(17)

我们已经知道这中间两个圆的大小是一样的,但我们还是无法用眼睛发现这一点。

事实上,我们大脑的单层记忆结构无法同时包括这个图上的三种不同大小的圆形,当你定住眼睛仔细观察,你会发现我们只能看清相邻的两种圆形。看着左边的两种圆形,我们的印象是“中间圆小”;看着右边的两种圆形,我们的印象是“中间圆大”;我们看清整体三种圆形的“感官直觉”事实上是将两帧图像信号帧叠加合成的结果,并非是我们的大脑有能力对这三种圆形进行整体感知和判断,我们只是将左右两边的圆形各自做了感知和判断,因此,我们便得到左边中间圆比右边中间圆要小的“错觉”。“棉花与铁”的错觉与这个错觉也是基于同样的原因。

图D-18

现在电影帧数标准(意识的秘密-第四章-电影的帧数)(18)

图D-17中左右两边圆形的距离隔得很远,但图D-18中上下两块梯形的距离相隔就非常地近,但我们还是一样无法直接感知它们。我们已经知道上下两块梯形的颜色是一样的,但是我们的“感官直觉”却无得出这样的结论,我们觉得上面的梯形要比下面的颜色深。除非我们用手指遮住中间的部分,我们才能发现它们的颜色是一样的,但只要中间隔了这么一块,无论它们隔得再近,我们也仍然无法发现这么简单的事实。

这中间部分虽然不大,但是却也有两种颜色,我们的大脑只能“两像联结”,无法将这四种颜色合并在一起感知,只能进行“两两感知”,并将“两两感知”的结果叠加合成为对整体的感知,因而才产生了上下两块梯形颜色不一样的“错觉”。

我猜想的“两像联结”不仅是意识模型的单元,还是大脑意识和思维的机制根源,是至简大道。

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