为什么我们会做奇怪的梦？人工智能研究或许有了答案

　　出品：放牛班的秘密花园
　　来源：BigThink
　　编译：Sail2008
　　责任编辑：Sunnisky
　　人工神经网络不会做梦，但它们会学习，人工智能研究的最新成果能帮助我们理解为什么我们会做梦。
　　普通人每晚都会做三到五个梦，大多数（但并非所有）的梦都是在快速眼动睡眠中产生的。许多动物也会做梦。哺乳动物会经历快速眼动睡眠阶段，鸟类和爬行动物也有类似迹象。最近的研究表明，章鱼或墨鱼也会做梦，它们在睡眠中可能会经历一种类似快速眼动的状态，甚至在睡眠过程中会变色。
　　做梦仅仅是其它大脑功能的副作用还是有其自身目的，研究人员对此意见不一。当代主流理论认为，梦与记忆的加工处理和储存有关，甚至是由它们引起的。
　　发表在《Patterns》杂志上的一篇新论文提出一个新假设：做梦是大脑试图对我们的经验进行概括，就像必须用随机性来教计算机如何识别真实世界的数据一样。
　　仿生人梦见电子羊
　　1968年，菲利普·K·迪克写了一本著名的科幻小说《仿生人会梦见电子羊吗？》
　　《仿生人会梦见电子羊吗？》
　　我们还没办法问机器人这个问题，但我们有人工神经网络。这项新研究结果表明，它们能揭开其梦幻面纱的一角。
　　论文作者埃里克·赫尔（Erik Hoel）将他的观点称为 ＂过度拟合大脑假说 ＂（overfitted brain hypothesis）。
　　它部分基于人工神经网络的学习过程，后者是寻找大型数据集模式的计算机算法。这些系统通常得到的训练数据与它们以后要分析的数据相似，但不完全相同。实践数据常常被故意用额外的噪声和混乱污染，这样做是为了防止＂过度拟合＂（ overfitting）——换句话说，是为了防止神经网络变得过于＂狭隘＂而无法识别全局。
　　翻译一下：
　　人工神经网络经常遭到＂过度拟合＂的困扰。这意味着，当它们学会在一个特定数据集中发现特定模式时，它们会变得非常擅长在那个数据集中发现那些模式，但它们无法进行概括。
　　这就是为什么从人工智能中解读出的信息在广泛适用性方面非常有限的一个原因。它们非常擅长做特定事情，但将其引入一个不同类型的新数据集时，它们的性能通常会显著下降。
　　赫尔的解决方案是故意引入噪声。在训练数据集中添加一点噪声，系统就必须设法适应那些烦人的意外新数据。而这通常会产生稍微普遍一些的模式识别。
　　梦是故意设置的噪声
　　赫尔博士的新假设认为，大脑通过做梦做了同样的事情。＂梦的致幻性、类别突破性和寓言性＂使我们的大脑能引入＂扭曲或错误的感官信息来进行思考。
　　这样一来，梦的奇异性就成了特色而非缺陷。
　　赫尔认为梦是故意设置的噪声，它使我们能将我们的行为和思维过程概括到新环境中。
　　日本动漫电影《盗梦侦探》
　　通过偶尔给我们呈现奇异的世界，大脑使我们免于过分专注于任务的具体细节，而是能更好地进行概括。赫尔博士以相当诗意的方式总结了这一点：＂做梦是为了防止你与世界模式的过度拟合。＂
　　虚拟现实和视频充当人造梦？
　　赫尔博士认为这方面的证据已经存在。研究表明，在醒着的时候重复执行一项新任务是确保当晚会梦到它的好方法。他提出，类似这样的行为会触发大脑对过度拟合的防御机制，结果就是做奇怪的梦。
　　如果它是正确的，那么睡眠剥夺对记忆能力的影响将不同于对概括能力的影响。赫尔博士指出，在检验睡眠或梦境剥夺是否会影响老鼠对恐惧进行概括的能力时，一个设计良好的测试能为他的假设提供证据。追踪梦引起的突触变化或许也是一个值得探索的途径。
　　赫尔博士提出，如果过度拟合理论是正确的，那么类似梦境的刺激，比如虚拟现实或视频，都能提供与做梦类似的好处。
　　他说这也可以作为实验的基础，以检验该假设及其潜在应用：
　　＂比如说，一个执飞很长时间的飞行员开始与任务过度拟合，快速而密集地暴露在完全不同的视觉刺激（如虚拟现实中梦幻般的自然场景）下能避免睡眠剥夺的部分影响。替代效应既能在行为上检测，也能在快速眼动反弹期的神经生理水平上检测。＂
　　他还展望了将小说或电影作为人造梦完成相同功能的可能性。或许艺术实际上有更深层次的潜在认知效用，那就是通过充当人造梦来提高概括能力和防止过度拟合。
　　赫尔博士的观点未必会排除其他有相当数量实证支持的睡眠或梦假说。重要的是，他还提出了一些方法来检验由该假说做出的预测。
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