大脑的故事:漫谈随机之舞 (上)

生命的幻想hans2022-9-21 16:22

这个世界最大的麻烦,就在傻瓜与狂热分子对自我总是如此确定,而智者的内心却总充满疑惑。

——伯特兰·罗素

我们生活在不确定的世界,随机是不确定世界的表象还是终极属性呢?软件时代,算法似乎加重了这种不确定性?

我们能否通过洞察随机来获得更大自信和安全感?我们在历史洪流面前真的是一只蚂蚁吗?

这些问题,都是我企图探讨随机之舞的意义。

软件世界的聚宝盆:随机之神

在当下的软件世界, 人类已经被游戏的各种「随机」机制玩的团团转了。 首当其中就是开宝箱🎁(抽卡)机制,这是当代游戏界最为氪金的神器。没有一个厉害的游戏策划和制作人,不痴迷随机机制的设计。

在抽卡和宝箱机制诞生之前, 只能靠卖时长、卖数字所有权的游戏制作人根本无法想象今天的手机游戏竟然靠这么一个简单机制可以大卖特卖……氪金玩家们又恨又爱,一会赞美,一会诅咒,像极了斯金纳箱的鸽子。

当然,随机之神可不是氪金的代言人,它还能带来强大的多样性。例如 关卡随机生成(Roguelike作为一种新类型 )、资源随机配置,而且随机还能带来游戏平衡性的戏剧性变化。

举个例子, 任天堂的大乱斗格斗游戏,之所以老少皆宜,正式因为巧妙的引入了海量道具所制造随机性。

传统格斗游戏极为强调玩家反复训练。 就像开车和各种竞技运动那样,我们要大量的重复步骤来强化记忆和手感,非常依赖俗称的肌肉记忆。

但《大乱斗》巧妙打破了这一点, 一方面想方设法让人物可爱、让连招更简单, 每个人物都同一套出招表;另一方面,竞技者的天空中不断掉落, 让战局逆转的大批道具

  • 投掷出一个黑洞, 对手会被吸过去;

  • 扔出一个玩偶, 会直接多一个复制人帮你战斗;

  • 或者扔出一个战斗弹,直接全场爆炸改变战局。

(就算你没玩过,也可以点链接去官网看一眼,可爱、温情的设计背后藏着随机的秘密)

这个小小的秘密,经常在任天堂各种对战类游戏发挥着关键的「平衡性」调整的作用,例如《斯普拉遁》, 以后我们还会持续谈到。

为什么人类痴迷于随机呢? 为何在游戏中那么享受随机性呢?

我在《如何成为一只无忧无虑的鸽子》中详细阐述了, 行为主义心理学的大发现深刻启发了游戏行业。 这里就先不额外赘述了。

这些心理学的大发现意义非凡, 不仅能帮助洞察游戏和软件设计的奥义,还对于我们建立科学的世界观紧密相关。

远了说, 深刻理解随机,就是揭示我们如何对抗「不确定性」的法宝;近了说,AI 领域使用的遗传算法,也即将全面改变我们的日常生活。

时代进步的速度指数增长,传统软件设计很少从强化学习等角度去思考, 反而是游戏前辈们吹起了创新的号角。

因为「沉浸感」核心原则的需要, 游戏行业不断对随机策略推成出新,持续在推动商业演化的新物种的诞生。 这一趋势侧面体现了,游戏和传统软件的边界将越来越小,这点不一定有共识,找机会在《元宇宙的想象》系列文章再展开)

大自然的智慧:生物智能离不开随机

蝴蝶通常不会在别人下过蛋的地方继续下蛋;因此一些植物演出了一种假的「蝴蝶卵」(植物常常有自己的打算,并非总需要蝴蝶,可能是欢迎其他昆虫)。

神奇的是, 蝴蝶识破了这些假的图案,她们知道真的蝴蝶卵不会对称性分布呢!

随后, 植物演化出一种新的图案,让假的蝴蝶卵随机分布, 这样又骗住了蝴蝶一阵子。(红色皇后笑着说,你必须持续奔跑,才能停留在原地。)

这种采取随机策略的博弈,在自然界还有不少:

叉角羚妈妈会先把小叉角羚藏在不同的地方才去觅食;进食的时候母叉角羚并不会盯着自己的宝宝,而是随机地看向各个方向,只在反折的时候她才会把头转向自己的宝宝。

松鼠也是, 它们经常采取随机的障眼法,让同伴们无法「追踪」自己的关注焦点。

要追溯生命的智慧, 我们甚至可以找到一种叫做黏丝盘虫的古老生物, 它没有眼睛和耳朵,没有神经系统和体腔。

它的运动方式,堪称经典:

  • 整体上它在海洋中通过鞭毛的摆动(见上图轮廓边缘)来前进; 运动方向是完全随机的方式,具体来说是无规则中的布朗运动。

  • 它从不朝着特定的目标或方向前进,也没有必要意识到它的环境。

  • 只有发现食物存在周遭情况下运动会减慢, 而并在没有食物的情况下加速。

  • 这种移动方式很有价值,并使这个小生物在食物聚集地方花费的时间多于没有食物的地方。于是,生存概率大大提高了。

换句话说, 在10亿多年前, 多细胞动物诞生的时代,哪怕大自然还没有发明「神经系统」进行识别、定位和计算时空关系之前, 生命就拥有了随机的策略。 这点多多少少能增进我们对随机之神的敬畏吧。

火鸡的启示:大脑对随机的迷失

顶级的思想家常常都是跨界的。近些年来一位金融专业人士,竟然提出了一套全新的概率理论来解释股市、金融周期,甚至人类的历史,他就是大名鼎鼎的塔勒布。 《黑天鹅》、《反脆弱》都是他的代表作。

塔勒布首先是数学奇才, 他的金融背景又进一步赋予他洞察世界和历史的角度。

黑天鹅中有一段我很喜欢的故事,在这里拥有深刻的哲学启发,「火鸡的1001故事」。

火鸡每天都在农舍里待着,无忧无虑,不用为觅食而烦恼,因为农场主每天会准时饲养它;在火鸡的认知里,每次喂食时间都是确定的;这使它更加相信生命的一般法则就是每天得到“为它的最大利益着想”的友善人类。

直到感恩节前的星期三下午,一件意料之外的事情将发生在它身上,而这天就是火鸡的第1001天。

塔勒布总结说,

上图提供了真实生活中归纳问题的原型,你对一个假设变量观察了1000天,它可以是任何事物(可以有一些不大的变化):图书销量、血压、犯罪你的个人收入,某只股票或货款利率,然后你仅仅从过去的数据中得出关于其变化趋势特在的某些结论,并预测未来1000天甚至500天的趋势。在第1001天——砰!一个过去毫无准备的巨大的变化发生了。

塔勒布痴迷于研究随机性, 并发现了一个惊人的事实,人们根本不擅长发现低概率事件,即所谓「黑天鹅事件」。 在此基础上, 他还发现了很多事物都存在强大的脆弱性。(复杂性带来脆弱性,下篇进一步讨论)

这几年发生不少黑天鹅事件,特别是商业领域,不少大公司推出的一些产品, 例如在线教育行业, 例如元宇宙行业。腾讯和字节,都差不多是在2021年7月和8月份,分别推出了基于类Roblox游戏平台,推出后立刻下架。

按理说,大公司掌握更多的信息优势,对趋势和未来有更准确的判断,《黑天鹅》这个故事几乎人人都知道,何况大公司的高管们?但是为什么他们都成了火鸡🦃呢?

一部分答案已经隐藏在行为主义的斯金纳箱的大发现中。 另一部分,则可以用脑科学的语言简化,神经网络(贝叶斯式计算)有一种渴望确定性的倾向。

这种寻求确定性的神经网络的特性又代表着大脑的什么意义呢? 这些洞察能否帮助我们克服对「不确定性」的焦虑呢?我们将继续深入展开。

下篇预告:

我们将从语言和音乐的节律中,去探索大脑的如何掌控随机之奥秘。 你看,这图中是否有一个小动物?

后记:献给随机之舞的一首小诗歌

我们敬畏随机,因为在自然界,随机之神以风雷电雨时刻表达着自己;

在游戏世界,人们亢奋、赞美、诅咒,因为她;

在生物界,大自然则发明了声呐、视觉、记忆和情感,因为她;

为什么赌徒无法自拔,为什么鸟儿可以一边飞行睡觉

这些看似有关数学的故事,能否有着更简洁和深刻的启示?

生物渴求随机, 我们知道音乐和语言,最擅长给不确定性带来节奏的欢愉。