我们的大脑会“死机”吗?

每时每刻,我们眼前的事物都是丰富的。不信,你可以拍一张窗外的照片,数一数上面有多少行人、多少砖块和窗户、多少棵树、多少片树叶、多少辆车、多少种颜色、多少个运动方向……简单的一个 “看” ,其实涉及了无数的加工和处理。

面对海量信息

哪怕在街头一瞥,我们都可以看到无穷的事物。你知道我们到底是如何看清楚这么多东西的吗?

说来你可能不信,我们大脑里的视觉系统其实没有办法逐一处理我们所看到的一切。

首先,我们的短期记忆力有限。短期记忆是我们处理事物中必不可少的一环。我们的大脑可以把接收到的信息放进短期记忆里,也可以把过往记忆中的部分提取到短期记忆中,便于我们处理手头事务。但是短期记忆有容量上限,因而限制了大脑对看到的一切事物的处理。

大脑的记忆有短期记忆也有长期记忆

其次,每一个视觉区域也有处理能力的上限。比如专门处理面孔的区域,每秒能逐一处理约4张面孔。

当我们和他人对话时,我们会关注对方的表情和动作,而会忽略其背后的景色等大量信息。虽然我们可以把注意力投注在最关键的事情上,但还是有海量的信息我们没有能力进行如此高精度的分析。所以说,我们的大脑绝对不可能通过逐一分析的方法解读眼前的美景。

相信你在心中肯定问出了一个问题,要是我们的视觉系统处理能力有限,那我们究竟是如何轻松且不间断地看见这个世界的呢?我们的大脑会“死机”吗?

的确,我们虽然可以看到美妙的世界,但这不代表我们的大脑需要像蛮牛那般工作。我们的视觉系统在应对日常生活中的海量信息时不必、也无法把眼前的事物逐一加工。相反,我们的视觉系统用巧妙的算法规避了问题,让我们“感觉”到眼前丰富且跃动的万物,而且也不会因为太过丰富而“死机”。

加大信息密度

科学家们发现,当面对接收到的几近无穷的信息时,我们的视觉系统会用统计方法来应对。简单来说,视觉系统会抓住所接收到同类信息的“平均值”,从而有效“压缩”数据量。通过充分利用所有的能力,来把握最关键的信息,真可谓四两拨千斤。著名科学家香农在他伟大的信息论中曾经提出,信息传递的上限可以被数学推算。既然能传递的东西有限,加大信息密度正是提高计算能力的方法,压缩一下岂不是正好?

美国数学家、信息论的创始人。香农用自己制作的机械老鼠特修斯走迷宫

我们的大脑之所以可以提取出平均值,是因为我们眼前的世界有着大量的重复。最经典的例子,应当是大英博物馆的镇馆之宝—罗塞塔石碑。其内容是古埃及法老托勒密五世的诏书,分别由古埃及象形文字、古埃及草书以及古希腊文字,共三种文字组成。著名语言学家商博良正是通过这个石碑破译了古埃及象形文字。虽然石碑受到了时间的侵蚀,损失不少,但是正因为用了三种语言,互为备份,冗余的信息才得以完好地留存下来。虽说重复可以提升保存的可能性,但是在处理能力有限的视觉系统,反倒成为了负担。

商博良,法国著名历史学家、语言学家、埃及学家,是第一位破解古埃及象形文字结构并破译罗塞塔石碑的学者,从而成为埃及学的创始人,被后人称为“埃及学之父”

而大文豪欧阳修也用自己的亲身例子告诉我们,压缩可以让信息传递更高效。当他与友人看到通衢大道上,一匹骏马飞奔而过,踩死一条狗的时候,他在翰林院的同僚都只能用许多文字来描述这一情况。而欧阳修幽默地表示,如果以这种方式表达信息,那史书怎么能写得完?他只用六个字 “逸马杀犬于道”就能有效地传达信息。他对于用字的精炼,其实展现了朴素的信息压缩观念。在空间有限的时候,压缩可以更好地传递信息。