引言
颠覆式学习——人类学习4.0时代

人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术的进步气势汹汹,继AlphaGO击败人类围棋冠军之后,AlphaZero又轻易击败前者。更不可思议的是,AlphaZero并不需要去学习人类下过的棋局,而是在了解了围棋的规则之后,自己给自己编制了许多棋局来学习。这就像学霸们轻松解决老师出的题目之后,还觉得不过瘾,开始自己出更难的题来考自己一样。

作为人类的我们没有理由不感到压力。除了日常的重复性工作,人工智能也开始涉足之前人们觉得是属于艺术创作的领域,艺术似乎不再是人类的专长了。许多媒体开始用人工智能来撰写新闻稿、报道股市行情和体育赛事。还有的人工智能被用来编写电影剧本,比如恐怖片的剧本,它可以通过分析大量的恐怖电影情节和元素,以及人们对这些情节和元素的评价,找出哪些是公众最害怕——同时也是最喜欢的,而后把这些元素组合起来。这样写出来的剧本,虽然不是什么经典之作,但质量至少和大部分平常作品不相上下。鉴于经典之作永远是少数,人工智能已经可以胜任大量的创作任务了。

人工智能,或者说是用于数据分析的算法,已经在我们的生活中无处不在了,自动化和智能化的趋势似乎不可阻挡。面对越来越善于学习的机器,人类应该怎样更好地学习来提升自己的竞争力?人工智能会是人类历史上创造出来的最强大的工具,我们的目的当然不是与这些工具正面竞争,而是要发挥人脑特有的优势,在未来与人工智能的共生关系中,发挥不可替代的作用,体现人类的价值。

人脑究竟有什么独特的优势,是人工智能难以具备的?

从刚才编写恐怖片的例子可以看出,人工智能其实并不具备真正的创造力,更多的是根据以往的数据进行推测。这些过往的数据就像是经验,它告诉你之前遇到类似的情况大概会有什么结果。而凭借经验做出判断,最大的问题是一旦遇到全新的情况,就未必适用了。而对于学霸一样的AlphaZero,它能够根据围棋的规则,把规则允许范围内所有可能出现的情况都列举出来,以此来训练自己,而不借助过往的数据。这只适用于围棋或者体育比赛这样规则很明确的项目,而我们日常生活中大部分事物充斥着各种例外,并没有这么明确的规则。只要看看自动驾驶汽车研究的缓慢进展就知道了,自动驾驶汽车就是利用人工智能技术。虽然有交通规则来指导车辆的行驶,但永远有意外发生,比如,行人不总是会从斑马线横穿马路、车辆和行人都会闯红灯、路上还经常会出现莫名其妙的障碍物等,这些复杂的突发事件会让自动驾驶汽车无所适从。

人工智能的价值是把我们从烦琐事务中解救出来,去从事真正的创造。因此,培养创造力才是学习的目的。

创造力与记忆

创造力经常与记忆对立起来。记忆是记住发生过的事,创造力顾名思义是去创造之前没有的事物。考虑到计算机的存储容量越来越大,它们能够记住越来越多的信息,而且基本过目不忘。那么我们还有必要在学习中强调记忆吗?

在谈论记忆和创造力之前,我们先来想想自己之前做过的梦。闭上眼睛,想想那些给你印象最深刻的梦。你梦里的人物,是否常常显得既熟悉又陌生?你可以感觉到那是你很亲近的人,但他/她的样子却是属于另一个人的。梦里所发生的事情也是这样,你会发现似乎自己见过、听过,或者经历过类似的事情,但却是在完全不同的情境下。

梦是我们大脑的创造,而编织这场梦所用的材料是记忆——不论是自己见过的、听过的、读到过的还是亲身经历过的事情,都留存在记忆里成为这种创造的原材料。做梦虽然不是严格意义上的创造,却揭示了记忆和创造力之间可能存在类似的关联。

许多富有创造性的杰出人物都曾经观察到这种关联。莫扎特说自己在作曲的时候经常打开“记忆的袋子”,取出那些从自己童年时代就开始积累下来的经历和印象。而瑞典著名导演英格玛·伯格曼曾经写到自己每次创作电影都要重新回到心灵深处的童年世界。

2015年,美国哈佛大学的科学家们做了一个实验。首先他们让24名学生观看一段视频,然后学生们被要求闭上眼睛,回忆刚才在视频里看到的场景,并描述他们看到的所有细节。作为对照,科学家们让另外24名学生也观看同样的视频,不同的是,这组学生只要回忆视频的大意,而后描述这段视频。

显然,第一组学生回忆得更全面。但这还不够,接下来,科学家们让两组学生分别做一项测试。在测试里,学生们需要想出一些常见工具的新用途,比如,砖头除了用来砌墙还能做什么?学生们必须尽可能多地想出其他用途,以此来体现创造力。

实验结果表明,第一组学生不但对之前的视频回忆得更全面,而且也能想出更多新用途。视频里的细节尽管和后面的任务不太相关,但记住更多的细节明显启发了学生们的想象力和创造力。

这个实验的结果让我们看到了记忆和创造力之间的关系,同时科学家让学生们在看完视频之后所使用的记忆方法也挺有意思,这个方法叫作情节特异性诱导(episodic specificity induction)。名字听上去很复杂,但方法很简单,科学家们围绕着视频的故事场景、人物和人物的行动提出一些很具体的问题:在什么时间、什么地点,当时的天气怎么样,周围都有什么景物,人物的外貌、年龄等。学生们必须在脑海中回忆起那个视频里的图像,在图像里找到这些问题的答案,再用语言把细节详细地描述出来。这听上去像是侦探片里审问目击证人的方法,没错,这个方法最开始就是被美国司法部门用于侦破案件。

想出锤子的新用途只是创造力的一个方面,毕竟创造力是一个复杂的现象,它还包括很多其他的方面,比如想象力,想象未来是什么样子的。在想象未来的时候,我们的大脑在做什么?

1953年,一个奇怪的癫痫病人吸引了神经科学家们的注意。大家都叫他H.M.,他的癫痫十分严重,所以医生们把他大脑中的海马体切除了。海马体是大脑中产生记忆的部位。切除手术之后,H.M.患上了失忆症,很多事情他都想不起来。但更奇怪的是,当医生问他:“你明天打算做什么?”他却一脸迷茫,只能回答:“随便什么吧。”忘记了过去,似乎也失去了未来。H.M.的遭遇一直困扰着神经科学家,直到后来有了功能磁共振成像技术,也就是fMRI。与普通磁共振不一样的是,这个技术不但能够让医生看到大脑内部的结构,还能看到病人在想某件事情的时候大脑中发生了什么变化。如果想一件事情需要用到大脑的某个部位,这个部位所消耗的氧气就会增加,用fMRI来观察就会发现,这个部位会亮起来。于是fMRI就被用来观察在回忆过去或者设想未来时,人们都用到了大脑中哪些部位。观察结果有些出人意料,人们在回忆和想象时用到的是同样的部位:包括前面提到的海马体,还有处理个人信息、空间方位信息和感官信息的部位。

处理空间方位信息的部位也参与到想象的过程中,这多少有些耐人寻味。想象当然不是简单地回忆过去的事情,而是将各种记忆片段以不同的方式组合起来。最近,科学家们有了惊人的发现:当人们结合图像和空间方位来思考时,不但能提高记忆力,同时也增强了创造力!

从这个例子可以看出记忆和创造力之间的关系——记忆为创造提供了材料。所以并不是凭空就可以培养出创造力,首先还是要积累大量的知识。