- 相關推薦
虛擬現(xiàn)實發(fā)生器
你知道什么是虛擬現(xiàn)實發(fā)生器嗎?下面小編就跟你聊聊關于虛擬現(xiàn)實發(fā)生器的那些事吧!
兩位備受尊敬的神經(jīng)系統(tǒng)科學家，J.艾倫.霍布森和卡爾.弗里斯頓最近發(fā)表了一個關于夢的最新理論。
這個理論形成了這樣一種概念：做夢的大腦就像一個模仿機器或者是一部虛擬現(xiàn)實發(fā)生器，它力圖尋找最佳的模型并且預測大腦在清醒狀態(tài)下的環(huán)境，這需要通過快速眼動睡眠(睡眠的某個階段。一種特別的腦電波。夢發(fā)生在這個階段)來做到這點。這一理論的基本觀點是，大腦的形成是由遺傳基因決定的，它有一個神經(jīng)元系統(tǒng)可以在快速眼動睡眠時期生成清醒世界的虛擬現(xiàn)實，因為快速眼動睡眠過程是完善這個模型必不可少的。
將大腦視為一個虛擬現(xiàn)實機或者一個錯誤預警裝置或者一個“亥姆赫茲機器”(這些差不多是相同的東西)普遍貫穿于認知和神經(jīng)科學，并且沿著這些線索去考慮做夢就能夠講得通了。
夢終究是一個充滿各種經(jīng)歷的現(xiàn)實世界，它不需要當前的外部感覺輸入就能在內(nèi)部產(chǎn)生(在快速眼動睡眠時期外部感覺輸入時受阻)。
霍布森和弗里斯頓表示：在清醒狀態(tài)下抽取用于建立關于這個世界的復雜的模型的感覺數(shù)據(jù)，可以指導行為并且減少預期的錯誤和驚奇。在睡眠時期這個模型不接收外在的信息，而是在內(nèi)部通過優(yōu)化程序來減少冗余部分、降低復雜性，從而在夢境中改進這個模型對真實環(huán)境的適應。
在清醒的生活中這種模型參數(shù)(富有經(jīng)驗的主觀認知)方面的改變是由于要解釋不可預測的視覺輸入。然而，在做夢的過程中并沒有視覺或其他感覺信息的輸入，所以對夢的認知是由要解釋不可預測的眼球運動輸入所驅(qū)動的。因此，夢的內(nèi)容是大腦為由眼球運動輸入以及對突觸連接的修剪所造成的虛構的視覺搜索進行的看似合理的解釋(大概是通過快速眼動和腦電波)，這是復雜的減少優(yōu)化過程的一部分。
為什么需要通過離線(用離開網(wǎng)絡來比喻大腦在做夢時不接受外部信息)來優(yōu)化這個模擬機器?
在我看來作者沒有適當?shù)幕卮疬@個問題。優(yōu)化程序給我們一個能更好地指導行為的更完善的模型。這非常好，但是并沒有解釋為什么優(yōu)化要發(fā)生在離線模式。畢竟，在清醒的時候?qū)δＰ瓦M行優(yōu)化可以為清醒的大腦帶來更有效的傳感反饋。
作者認為使用離線選項對于顯示快速眼動睡眠對于哺乳動物的(鳥類的)復雜的大腦是非常重要的。但是快速眼動睡眠與大腦的大小或復雜程度沒有關系。有許多動物(比如有袋目的哺乳動物：如袋鼠)有很多的快速眼動睡眠但是并沒有十分復雜的大腦。
作者還認為他們的理論闡明了喪失調(diào)節(jié)體溫的條件反射是快速眼動所具有的特性。在快速眼動時期對體溫情況的恢復一直是與許多快速眼動有關的生物學謎題之一。
為什么大自然母親使動物在睡眠中處于一種喪失體溫調(diào)節(jié)功能的危險狀態(tài)?
作者提出的理由是在其他的許多功能當中，模仿機器會產(chǎn)生對熱量需要和有機體狀態(tài)的預測。但是如果模仿機器處于離線狀態(tài)，“大腦將不受溫度波動的影響并且不會抑制對熱量的預測誤差，結(jié)果會導致體溫恒定的暫停”。但是這就相當于說熱量管理過程不能進行，因為熱量管理的條件反射被作為快速眼動的一部分被抑制了。然而我們想知道的是這些條件反射起初為什么被抑制。
也許作者想要證明感覺的反射和輸入通常作為快速眼動的一部分被抑制，是因為除非所有的感覺輸入通過了過濾裝置否則優(yōu)化程序無法工作。作者認為優(yōu)化過程可以經(jīng)過過濾裝置后進行，但是他們不認為必須要經(jīng)過過濾裝置才能繼續(xù)，也就是說過濾裝置是可以有的。
優(yōu)化過程可以發(fā)生在清醒的時候這一事實反駁了必須要有過濾裝置這一想法。因此離線優(yōu)化過程的好處超過了它的風險，包括增加在捕獵中受傷、失去體溫調(diào)控等等。
為了支持離線優(yōu)化是有必要的這一觀點，作者證明沒有周期性的離線修復，這一模型將會變得過度復雜和不正常，因此返回到弗朗西斯.克里克的舊觀點，快速眼動睡眠時期的夢代表了對認知系統(tǒng)中多余的連接和過度的復雜性的清除或修剪。“簡而言之，讓大腦處于離線狀態(tài)來修剪我們在清醒時建立的復雜的連接，也許是我們?yōu)橛幸粋�能從感覺采樣中提煉出復雜而微妙的聯(lián)系的精確的認知系統(tǒng)而必須付出的代價”。
但是話又說回來了，有許多動物并沒有復雜的認知系統(tǒng)，盡管如此卻又豐富的快速眼動睡眠，反之亦然，有許多擁有復雜大腦的物種沒有或者僅有一點快速眼動睡眠(例如一些海洋哺乳動物)。
將大腦看做虛擬現(xiàn)實或者現(xiàn)實世界的模型，能夠幫助我們理解夢的內(nèi)容嗎?
對這個問題的回答作者認為要非常小心：“在現(xiàn)實世界中找到秩序與在虛擬世界中找到秩序完全不同。”
虛擬世界在經(jīng)歷模擬擬合或是優(yōu)化的過程對我來說就像是產(chǎn)生各種各樣的不可預測的內(nèi)容。這就是為什么我認為霍布森-弗里斯頓的理論需要大量的修訂才能適合夢的內(nèi)容。
夢并不都是不可預測的。對數(shù)以千計的夢的內(nèi)容的研究已經(jīng)對夢的內(nèi)容建立了清晰的規(guī)律。這些規(guī)律與夢作為虛擬現(xiàn)實機的理論是明顯一致的，但是這個理論如果想要與獲得的數(shù)據(jù)非常吻合就要認真對待有關夢的內(nèi)容的規(guī)律。為了獲得符合的數(shù)據(jù)，作者表明不止一種建模過程要在優(yōu)化的程序中起作用。必須在預演現(xiàn)實世界中已經(jīng)學到的東西和探索新的猜想，以及能夠經(jīng)歷的可能的事物之間尋找最佳的平衡。這個建議對我來說是講得通的。
【虛擬現(xiàn)實發(fā)生器】相關文章：
乙炔發(fā)生器崗位職責05-04
虛擬現(xiàn)實崗位職責04-12
虛擬現(xiàn)實技術應用研究06-09
基于DDR SDRAM的信號發(fā)生器設計與實現(xiàn)03-30
基于虛擬現(xiàn)實技術的景物仿真03-08
概念設計中的虛擬現(xiàn)實技術03-19
穿浪船運動的虛擬現(xiàn)實仿真03-07