Сознания как симуляторы
Симуляции, которые запускает мозг: сновидения, воображение, моделирование других сознаний, игра и построение моделей тела и мира.
Во многих описаниях в психологии и нейронауке мозг не просто регистрирует мир. Он его симулирует. Сон проигрывает и перекомбинирует опыт дня, и ничего из этого не настоящее. Репетиция движения перед его выполнением, попытка понять, что думает другой человек, ребёнок, кормящий игрушку обедом, делают одно и то же. Каждый раз модель прокручивается вперёд, и результат считывается перед действием или вместо него. Предсказательные теории идут дальше. Они описывают восприятие, память и социальное мышление как симуляцию: мозг постоянно предсказывает, что будет дальше, и поправляет себя по тому, что приходит. Энактивные и экологические теории отвергают такую картину восприятия. Этот раздел о симуляциях, зафиксированных у людей и других животных, а не о компьютерах, которые их имитируют.
Сновидения в фазе быстрого сна
Яркие, повествовательные сны фазы быстрого сна, собранные из обрывков памяти и эмоций почти без осознанного контроля.
Вопрос, на который отвечает: Что строит спящий мозг, когда отрезан от чувств?
Не учитывает: Физическая согласованность: полёты, умершие родственники и комнаты, которые перестраиваются сами, проходят без возражений.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг спящего человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1953 Открытие REM-сна Азеринским и КлейтманомВ дереве симуляций: Сны
Осознанные сновидения
Знать, что вы спите, пока сон продолжается, иногда с достаточным контролем, чтобы направлять происходящее.
Вопрос, на который отвечает: Может ли спящий изнутри сна узнать, что это сон?
Не учитывает: Пробуждение, которое обычно обрывает эпизод как раз тогда, когда он становится увлекательным.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг спящего человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1913 Фредерик ван Эден ввёл этот термин, опираясь на свои дневники снов
Воспроизведение последовательностей в гиппокампе крыс
Последовательности срабатывания клеток места записывают, пока крыса бежит по лабиринту, а затем воспроизводят в том же порядке во время отдыха и сна.
Вопрос, на который отвечает: Проигрывает ли мозг заново маршрут, который уже проходил?
Не учитывает: Всё, чего животное только что не пережило: воспроизведение лишь повторяет недавнее прошлое.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг крысы; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1994 Сообщение Уилсона и Макнотона о реактивации гиппокампа во снеВ дереве симуляций: Реплей в гиппокампе
Теория сновидений как симуляции угрозы
Идея, что сны нужны, чтобы репетировать опасные встречи, проверена подсчётом угрожающего содержания во множестве записанных снов.
Вопрос, на который отвечает: Тренируют ли сны мозг справляться с угрозами, которых он ещё не встречал?
Не учитывает: Объяснение того, почему так много снов о будничных неудачах, вроде упущенного автобуса, а не об угрозах.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг спящего человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 2000 Теория сновидений как симуляции угроз Антти Ревонсуо
Консолидация памяти во сне
Навыки и факты, выученные перед сном, проверяют снова потом, чтобы увидеть, что мозг переработал и закрепил за ночь.
Вопрос, на который отвечает: Что мозг репетирует и укрепляет, пока тело без сознания?
Не учитывает: Она не говорит, какие воспоминания выбираются и почему именно они.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг спящего человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1924 Исследование Дженкинса и Даллебаха об удержании в памяти бессмысленных слогов
Гипнагогические образы
Яркие, отрывочные образы восприятия, возникающие, когда мозг отключается от чувств при засыпании.
Вопрос, на который отвечает: Что порождает мозг, когда вход из мира угасает, а сознание ещё не отключилось?
Не учитывает: Связность: гипнагогические образы редко складываются в историю.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг сонного человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1848 Описание гипнагогических галлюцинаций Альфреда Мори
Предвосхищающее воспроизведение в гиппокампе
Клетки места срабатывают последовательностями для мест, где ещё не бывали, как будто мозг заранее репетирует пути.
Вопрос, на который отвечает: Симулирует ли мозг путь, прежде чем по нему пойти?
Не учитывает: Более поздние работы ставят под сомнение, насколько воспроизведение до события на самом деле предсказательно.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2011 к 2011 году: Dragoi and Tonegawa, Preplay of future place cell sequences источник
Мысленная репетиция у спортсменов
Спортсмены мысленно проходят упражнение или бросок, задействуя почти те же моторные цепи, что и при настоящем выполнении.
Вопрос, на который отвечает: Может ли тренировка движения только в воображении улучшить настоящее выполнение?
Не учитывает: Усталость, тревога и настоящий риск провала.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг атлета; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1932 Эдмунд Джейкобсон записал мышечную активность при воображаемом движении
Эпизодическое мышление о будущем
Построение подробной личной сцены конкретного будущего события с помощью многого из того же механизма, что и для воспоминания о прошлом.
Вопрос, на который отвечает: Каким будет конкретный момент будущего, достаточно подробно, чтобы к нему подготовиться?
Не учитывает: Точность: воображаемое будущее свободно заимствует из памяти и часто ошибается в деталях.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 2001 Атанс и О'Нил дали название эпизодическому мышлению о будущем
Контрфактическое мышление
Повторение прошлого события с одной изменённой деталью, чтобы увидеть, насколько иначе всё могло бы сложиться.
Вопрос, на который отвечает: Что случилось бы, если бы агент поступил иначе?
Не учитывает: Любой запуск настоящей альтернативы, чтобы проверить ответ.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1982 Статья Канемана и Тверски об эвристике симуляции
Мысленное вращение
Вращение воображаемого трёхмерного предмета в мысленном взоре, чтобы решить, совпадает ли он с другим видом той же формы.
Вопрос, на который отвечает: Тот же ли это объект, увиденный под другим углом?
Не учитывает: Сам предмет целиком: на деле ничего физического не поворачивается.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1971 Эксперимент Шепарда и Метцлера по мысленному вращению
Блуждание ума и мечтания
Спонтанные, самопроизвольные цепочки мыслей о гипотетических людях, местах и событиях, идущие всякий раз, когда внимание не нужно в другом месте.
Вопрос, на который отвечает: Что моделирует мозг, когда ему больше нечем заняться?
Не учитывает: Умение держаться темы.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека в покое; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1966 Систематическое исследование мечтаний Сингера
Конструктивная эпизодическая симуляция
Вспоминание — это перестройка прошлых событий из хранимых частей, той же системой, которая воображает, что может случиться.
Вопрос, на который отвечает: Вспоминать прошлое и воображать будущее: один и тот же акт?
Не учитывает: Это гипотеза о памяти, а не механизм с параметрами.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2007 Описание Шактера и Эддис о вспоминании и воображении как единой конструктивной системе источникВ дереве симуляций: Представляя будущее
Двигательные образы
Представление движения без его выполнения задействует во многом тот же нейронный аппарат, что и само движение.
Вопрос, на который отвечает: Запускает ли воображение движения двигательную программу мозга?
Не учитывает: Образы могут быть смутными или отсутствовать, а их временные рамки у людей разные.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1994 к 1994 году: Jeannerod, The representing brain: neural correlates of motor intention and imagery источник
Зрительные мысленные образы
Картинки в мысленном взоре, которые можно просматривать, увеличивать и разглядывать, причём усилие растёт с расстоянием.
Вопрос, на который отвечает: Похож ли мысленный образ на картинку, которую можно просматривать?
Не учитывает: Остаётся спорным, образны мысленные картины или описательны.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1973 к 1973 году: Kosslyn, Scanning visual images: some structural implications источник
Аффективное прогнозирование
Люди симулируют, что почувствуют в будущем событии, и неверно предсказывают его силу и длительность.
Вопрос, на который отвечает: Насколько хорошо люди предсказывают свои будущие чувства?
Не учитывает: Прогноз касается нескольких чувств, а не целой жизни.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1998 к 1998 году: Gilbert and others, Immune neglect источник
Ментальные модели рассуждений
Сознание держит небольшую модель того, как устроены вещи, и использует её, чтобы примерять действия до того, как их совершить.
Вопрос, на который отвечает: Работает ли рассуждение как запуск небольшой модели мира?
Не учитывает: Крэйк предложил идею, а не проверяемую теорию того, как строятся модели.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1943 к 1943 году: Craik, The Nature of Explanation источникВ дереве симуляций: Модель в голове по Крэйку
Викарные пробы и ошибки
Крыса останавливается в точке выбора и смотрит туда-сюда между вариантами, будто пробует каждый по очереди.
Вопрос, на который отвечает: Обдумывает ли крыса выбор, перебирая исходы путей?
Не учитывает: Поведение показывает обдумывание, но не то, что у животного в голове.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1938 к 1938 году: Tolman, The determiners of behavior at a choice point источник
Планирование будущего у животных
Птица прячет еду там, где, по её ожиданию, проголодается, и действует исходя из смоделированной будущей потребности.
Вопрос, на который отвечает: Может ли животное планировать потребность, которой сейчас не чувствует?
Не учитывает: Более простые правила обучения могут объяснить часть этих результатов.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2007 к 2007 году: Raby and others, Planning for the future by western scrub-jays источник
Теория разума
Моделирование того, что другой человек знает, хочет или во что верит, в том числе когда это расходится с реальным положением дел.
Вопрос, на который отвечает: Что, по мнению этого человека, происходит?
Не учитывает: Любая прямая сверка модели с тем, что люди на самом деле думают.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1978 Premack и Woodruff ввели понятие теории разума
Эмпатия как теория симуляции
Ощутить что-то из состояния другого человека, прогнав версию его ситуации через собственные эмоциональные и телесные системы.
Вопрос, на который отвечает: Что почувствовал бы наблюдатель на месте другого человека?
Не учитывает: Разница между собой и другим, а именно здесь чаще всего даёт сбой эмпатия.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1986 Симуляционная теория обыденной психологии ГордонаВ дереве симуляций: Симуляция чужих сознаний
Зеркальные системы
Нейроны, которые срабатывают и когда действие выполняют, и когда видят его у другого.
Вопрос, на который отвечает: Может ли понимание чужого действия быть его симуляцией в собственной двигательной системе?
Не учитывает: Объяснение понимания без соответствующего действия, например когда смотришь, как плывёт рыба.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг макаки; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1992 Ди Пеллегрино, Фадига и коллеги сообщают о зеркальных нейронах
Расчёт на зрителя
Предсказание того, что слушатель уже знает и что ему нужно объяснить, до выбора способа сказать.
Вопрос, на который отвечает: Что говорящему нужно смоделировать за слушателя?
Не учитывает: Прямой опрос слушателя.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1987 Isaacs и Clark о ссылках между экспертами и новичками
Принятие зрительной перспективы
Выяснение, что может видеть другой человек из своей точки, путём мысленного перехода на его точку зрения.
Вопрос, на который отвечает: Как выглядит сцена из положения другого человека, а не самого наблюдателя?
Не учитывает: Этот этап у малышей, которые считают, что все видят то же, что и они.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1948 Задача о трёх горах Пиаже и Инельдер
Совместное внимание
Следование за взглядом или указанием другого человека, чтобы понять, на что он смотрит, а затем проверка, что цель у вас общая.
Вопрос, на который отвечает: Что сейчас привлекает их внимание?
Не учитывает: Сама мысль: отслеживается лишь то, на что она направлена.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг младенца; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1975 Scaife и Bruner о совместном зрительном внимании у младенцев
Вымысел как социальная симуляция
Чтение историй запускает модель общественной жизни и укрепляет у читателя понимание чужих умов.
Вопрос, на который отвечает: Тренирует ли вымысел ум симулировать других людей?
Не учитывает: Свидетельства прочного прироста социальных навыков неоднозначны.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2008 к 2008 году: Mar and Oatley, The function of fiction is the abstraction and simulation of social experience источник
Притворная игра детей
Ребёнок обращается с бананом как с телефоном, а с пустой чашкой как с полной чая: поверх настоящих предметов он запускает придуманный слой значений.
Вопрос, на который отвечает: Что случилось бы, если бы этот предмет был чем-то другим?
Не учитывает: Любые возражения, когда выдуманный слой противоречит настоящему.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг ребёнка; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1945 Исследование Пиаже символической игры у детейВ дереве симуляций: Детская игра понарошку
Игра животных как тренировка
Детёныши млекопитающих борются, гоняются и выслеживают друг друга без последствий, используя движения из настоящей охоты и драки.
Вопрос, на который отвечает: Репетирует ли безобидная игра навыки, которые животному потом понадобятся по-настоящему?
Не учитывает: Выяснение того, приносит ли игра награду сама по себе.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг молодого млекопитающего; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1898 Теория практики в животной игре Груса
Воображаемые друзья
Постоянный, именованный, придуманный персонаж, с которым ребёнок разговаривает и договаривается неделями или годами.
Вопрос, на который отвечает: Может ли полностью выдуманный другой разум оставаться полезным для размышления?
Не учитывает: Устойчивость: у большинства детей воображаемый друг исчезает примерно к семи годам.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг ребёнка; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1934 Раннее исследование Свендсена о воображаемых друзьях у детей
Социодраматическая игра
Группы детей вместе разыгрывают придуманные роли и сцены и по ходу договариваются о правилах воображаемого мира.
Вопрос, на который отвечает: Могут ли несколько отдельных воображений вместе прогонять одну и ту же смоделированную сцену?
Не учитывает: Выдержанность характера на протяжении долгого времени.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг нескольких детей; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1933 Лекция Выготского об игре и развитии ребёнка
Паракосмы
Сложный придуманный мир со своей географией, историей и правилами, который строят и поддерживают в воображении месяцами или годами.
Вопрос, на который отвечает: Какую внутреннюю согласованность может выдержать выдуманный мир?
Не учитывает: Любое требование, чтобы другие разделяли это убеждение.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг ребёнка или взрослого; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1826 Стеклянный город детей Бронте, с 1826 года; опрос Силви о детских паракосмах последовал в 1976 году источникВ дереве симуляций: Стеклянный город
Игра с предметами у приматов
Дикие шимпанзе носят и укачивают палку, как держали бы детёныша, хотя давно вышли из возраста обычной игры.
Вопрос, на который отвечает: Может ли игра заменить навык, который животное ещё не успело потренировать?
Не учитывает: Ответ на вопрос, притворяется ли шимпанзе в каком-либо человеческом смысле.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг шимпанзе; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 2010 Kahlenberg и Wrangham о ношении палок у диких шимпанзе
Предиктивная обработка
Мозг строит непрерывное предсказание собственного сенсорного входа и обновляется только по расхождению с тем, что приходит.
Вопрос, на который отвечает: Как, скорее всего, выглядит мир прямо сейчас, ещё до того, как о нём сообщат чувства?
Не учитывает: Объяснение того, откуда взялось самое первое предсказание.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1999 Модель предсказательного кодирования зрительной коры Rao и Ballard
Прямые модели движения
Копия команды на движение прогоняется вперёд, чтобы предсказать её сенсорные последствия до прихода настоящей обратной связи.
Вопрос, на который отвечает: Как это движение будет ощущаться и выглядеть, ещё до его завершения?
Не учитывает: Само движение, которое иногда расходится с предсказанием.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1995 Статья Вольперта, Гахрамани и Джордана о внутренних моделях
Схема тела
Работающая модель того, где находятся части собственного тела и какого они размера; она обновляется по осязанию, зрению и движению и поддаётся манипуляциям, как в иллюзии резиновой руки.
Вопрос, на который отвечает: Где части тела и где кончается тело?
Не учитывает: Частые очевидные ошибки, из-за чего иллюзии так поражают, когда всё же случаются.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1911 Head и Holmes ввели понятие схемы тела
Галлюцинация как неконтролируемое предсказание
Восприятие с перекосом слишком сильно в сторону предсказания и в ущерб приходящим данным, поэтому модель переживается так, будто это сам мир.
Вопрос, на который отвечает: Что происходит с восприятием, когда предсказание перестают поправлять поступающие данные?
Не учитывает: Одинаково хорошее объяснение всех видов галлюцинаций.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 2009 Байесовское объяснение галлюцинаций Флетчера и Фрита
Заполнение слепого пятна
Зрительная система создаёт правдоподобное содержимое для небольшого слепого пятна в поле зрения каждого глаза, подбирая его под окружающий узор.
Вопрос, на который отвечает: Что, скорее всего, находится в единственном месте, которое глаз не видит?
Не учитывает: Любая проверка выведенного содержания, потому что ничто не выглядит явно пропущенным.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 1992 Исследования Рамачандрана о заполнении слепого пятна
Интероцепция
Работающий прогноз внутреннего состояния тела, сердцебиения, дыхания, голода и кишечника, который сверяется с настоящими сигналами, приходящими изнутри.
Вопрос, на который отвечает: Каково сейчас внутреннее состояние тела?
Не учитывает: Осознанный доступ: большинство людей лишь изредка могут о нём рассказать.
Работает на: около 1016 FLOPS наугад мозг человека; оценка в духе Сандберга и БостромаДокументировано с: 2013 Предсказательное описание интероцептивного вывода, Seth
Мысль как смоделированное действие
Мышление — скрытое действие и восприятие: мозг запускает собственные двигательную и сенсорную системы в автономном режиме, чтобы отрепетировать исходы.
Вопрос, на который отвечает: Не есть ли осознанная мысль мозг, который симулирует собственное поведение и восприятие?
Не учитывает: Конкурирующие теории объясняют те же результаты с помощью символов.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2002 к 2002 году: Hesslow, Conscious thought as simulation of behaviour and perception источник
Заземлённое познание
Понятия — это повторные активации сенсорных и двигательных состояний, сохранённых из опыта, а не абстрактные символы.
Вопрос, на который отвечает: Переживается ли опыт понятия заново, когда мы его понимаем?
Не учитывает: Абстрактные понятия трудно объяснить сенсорным воспроизведением.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1999 к 1999 году: Barsalou, Perceptual symbol systems источник
Феноменальная модель себя
Чувство себя как «я» — модель, которую мозг строит о собственном теле и состоянии, и он не видит её как модель.
Вопрос, на который отвечает: Не есть ли «я» симуляция, которую мозг не узнаёт как симуляцию?
Не учитывает: Это философская схема, а не механизм, проверенный экспериментом.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2003 к 2003 году: Metzinger, Being No One источник
Иллюзии принадлежности тела
Если одновременно поглаживать скрытую руку и видимую резиновую, резиновая начинает ощущаться как своя.
Вопрос, на который отвечает: Как мозг решает, какое тело ваше?
Не учитывает: Сила иллюзии сильно различается у разных людей.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 1998 к 1998 году: Botvinick and Cohen, иллюзия резиновой руки источник
Воплощённая языковая симуляция
Понимание предложения включает мысленное моделирование описанной сцены, в том числе форм и ориентаций.
Вопрос, на который отвечает: Строят ли читатели мысленную сцену, пока читают?
Не учитывает: Некоторые повторные исследования дают слабые эффекты.
Работает на: без компьютера. мозг, вычисления не учтеныДокументировано с: 2001 к 2001 году: Stanfield and Zwaan, implied orientation and picture recognition источник
Интуитивный физический движок
Мозг предсказывает, как предметы будут падать, сталкиваться и складываться, запуская в голове приближённые физические симуляции.
Вопрос, на который отвечает: Использует ли оценка падающей башни внутреннюю физическую симуляцию?
Не учитывает: Модель согласуется с одними суждениями и расходится с другими.
Работает на: около 109 FLOPS приблизительно ноутбук, секунды на одно суждениеДокументировано с: 2013 к 2013 году: Battaglia, Hamrick and Tenenbaum, Simulation as an engine of physical scene understanding источник