数字龛位的主动推理:迈向元宇宙的预测心智.pdf
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1、应用心理学2024 年第 30 卷第 1 期,23-32Chinese Journal ofApplied Psychology2024.Vol.30.No.1,23-32数字龛位的主动推理:迈向元宇宙的预测心智刘林澍叶浩生*(广州大学心理与脑科学研究中心,广州 510006)摘要基于主动推理架构的预测心智理论可描绘个人与媒介的动态耦合,揭示互联网革命的终局“元宇宙”在认知意义上的本质:接地的、具身的、内容愈发丰富的信息传播媒介终将成为互联网用户数字生活的认知龛位乃至生态龛位,个人与媒介终将在互动中实现有别于传统形态的意义建构:在更大的空间尺度和更长的时间跨度上,这种变化只是个人与媒介围绕主动
2、推理的主导地位展开往复争夺的缩影。研究要点1.将“元宇宙”的本质界定为数字时代的认知龛位与生态龛位。2.以主动推理架构形式地描述数字龛位与个人的动态耦合关系。3.以主动推理架构勾勒媒介与个人竞争耦合关系主导地位的历史循环。关键词认知龛位;元宇宙;媒介;预测心智;主动推理中图分类号:B849DOI:10.20058/ki.CJAP.022238*通信作者:叶浩生,男,广州大学教授,e-mail:。1引言2021 年 3 月 10 日,在线创作游戏平台 Roblox 作为首家将“元宇宙”(metaverse)概念写入招股书的公司登陆纽约证交所。同年 10 月 28 日,社交巨头 Facebook
3、的创始人 Mark Zuckerberg 在年度 Connect 大会上宣布将公司更名为 Meta,体现社交技术迈向“元宇宙”的恢弘愿景,即推进扩展现实(extended reality,XR)、脑机接口等先进媒介技术与互联网社交场景深度融合,创建一个能让用户“实现 3D 娱乐和关联”的空间。Zuckerberg 表示:“下一代互联网平台将更具沉浸色彩。它将是具身的你能体验它,而不是只能观看它。这就是所谓的元宇宙,它将触及我们的一切产品。”自1992 年在 Neal Stephenson 的科幻小说 雪PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 1 期崩 中首次
4、出现 29 年后,“元宇宙”一跃成为互联产业界和(以传播学为代表的)学术界话题性、传播力最强的模因(meme)之一,2021 年也被广泛视为“元宇宙元年”。然而“元宇宙”的开发并非一帆风顺。2022 年上半年,利好的政策环境和大批科技企业的跟进布局让“元宇宙”的前景看似一片光明。但随之而来的是 2022 年秋的硅谷裁员风暴,这轮裁员受宏观经济环境影响,波及包括 Meta 在内的大批科技企业;2023年初,以 ChatGPT 为代表的人工智能内容生成(AI Generated Content,AIGC)工具异军突起,又迫使一众科技企业调整业务方向,微软宣布裁撤其工业元宇宙团队 Industria
5、lMetaverse Core、腾讯和字节跳动也开始对旗下 XR 业务实施组织优化。围绕“元宇宙”的未来走向开始出现越来越多不同的声音。事实上,过去一年多时间里“元宇宙”话题热度大起大落背后的深层原因之一,是人们多受 Zuckerberg 影响,认为“元宇宙”即“XR+游戏+互联网社交”。这种界定带有 Facebook(Meta)业务形态的鲜明特色,也因此有其局限性。在 Stephenson 笔下,“元宇宙”是一个提供沉浸式体验的虚拟空间,让用户得以逃避现实、麻醉精神。这些用户在小说中处于未来社会最底层,生活的不尽如人意让他们试图从数字世界的光怪陆离中获得补偿,甚至不惜付出在现实中毁容的代价,
6、最终从精神到身体都被“元宇宙”吞噬殆尽成为“石像鬼”(Gargoyle)并作为数字分身(avatar)永远徘徊在虚拟空间中。值得注意的是,Zucker-berg 的展望和 Stephenson 的描述虽看似大相径庭,却都指向互联网时代虚拟空间的性质及其与用户的关系。这条线索有助于揭示“元宇宙”究竟是细节生动、体验丰富的美丽新世界,还是异化的、反乌托邦的“赛博朋克”式未来,进而对“元宇宙”愿景下技术与个人的关系发展做出合理展望。2作为认知龛位的数字宇宙“元宇宙”作为创设在互联网空间中的虚拟世界,与现实世界既紧密关联又不尽相同。二者的关联性体现为:(1)在认识论意义上,“元宇宙”是接地的(grou
7、nded),它呈现的数字生活模式依然是从人类自然生活模式中“生长”出来的若非如此,用户就无法从中获得补偿,数字空间也无法产生吸引力;(2)在本体论意义上,“元宇宙”是具身的(embodied),它具备的时空属性和功能形态无法脱离作为生命有机体的用户即便“石像鬼”也无法抛却肉身而仅以虚拟身份存在。可见“元宇宙”就是(包括用户的)现实在网络空间的某种“映射”。这种“映射”本是一个纯粹的技术概念,由信息与物质的交互孕育,媒介的发展则是助产士。以制造业领域备受重视的“信息-物理系统”(cyber-physical systems,CPS)为例,作为“工业 4.0”的核心和基础,CPS 强调借助先进的传
8、感技术和网络技术,创建设备、车间,乃至企业的“数字孪生”,以此为媒介,企业管理者与生产过程动态交互,对物理设备进行实时监控,实现优化工艺、预测维护和管理运行状况等目的(Uhlemann etal.,2017)。当然,为实现上述目的,制造业领域的数字孪生必然是物理实在的“镜像”(Tao et al.,2019)。相比之下,作为用户日常生活的数字孪生,“元宇宙”与 CPS 的差异在于它并不追求与物理现实一一对应,而是一方面植根于现实,一方面又寻求超越:用户能借助数字分身在虚拟空间中获得无法在现实中获得的意义感和满足感,这种意义感和满足感源于他们能借助数字分身实施无法在现实中实施的行动。“元宇宙”描
9、绘了互联网时代信息-物24PDF pdfFactory Pro 数字龛位的主动推理:迈向元宇宙的预测心智理交互的最终样态:媒介技术的发展进一步淡化了信息与物质的界线,使虚拟空间与用户各感官通路的衔接更加顺畅自然,由此创造出真正的沉浸式体验。随着数字生活对现实生活的“渗透”不断深入,“元宇宙”将逐渐成为用户参与数字生活乃至现实生活的自然场景,虚拟空间也将从一种工具性媒介转化为人们真正意义上的生活环境,作为认知龛位(cognitive niche)乃至生态龛位(ecological niche)扮演人们日常生活的意义源泉。可见“元宇宙”语境下用户(个人)与虚拟空间(媒介)的关系可视为物理主体与现实
10、环境动态耦合的变体,“元宇宙”的本质就是对互联网用户数字生活环境最终样态的展望。因此如果一个模型(最好是数学模型)有能力描述(广义的)主体-环境系统的动态耦合关系,就应该同样有能力描述个人与媒介动态耦合的具体细节,进而诠释“元宇宙”的基本动力学。3预测性心智的主动推理认知科学理论发展的最新成果预测心智理论体系(predictive mind theories)就提供了这样一个理想的模型,它将主体-环境的动态耦合形式地概括为“主动推理”(active inference)。近年来,该理论体系已在认知科学的各个子领域引发了广泛的关注(克拉克,2020;Goldstein,2020;Parr eta
11、l.,2022),并在两个方面与认知科学的传统理论形成了鲜明对比:首先,其旨在以主动推理概括心智生活的各个面向,而非为不同认知活动提供不同的解释对人类而言,预测心智理论的解释范围包括但不限于感知、思维、情感、意向、行动、计划、学习乃至社会互动(见 Hohwy,2020);其次,预测心智理论强调认知“自上而下”的一面,而非如传统认知理论,如 Marr(1982)的视知觉理论那样,将认知界定为接收输入、提炼特征、创建表征的“自下而上”的过程。具 体 而 言,预 测 心 智 理 论 沿 袭 vonHelmholtz(1860/1962)的主张,即心智并非反应性(reactive),而是预测性(pro
12、active)的。以知觉为例,主体(agent)与环境(en-vironment)被“感知帷幕”区隔,只能直接访问客观世界作用于“感知帷幕”产生的各种效应,即“感知状态”。知觉的目的就是根据主体的先验信念,对感知状态背后的诱因进行推理。这种推理借助持续不断的双向信息加工展开:主体根据先验信念对可能的感知输入做出自上而下的预测,预测和实际输入的差异即“预测误差”将被自下而上地回传以更新信念。理想状况下,先验信念准确地反映客观世界的真实状态,主体据此对感知输入做出准确的预测,此时可认为主体的内部状态“映射”了外部状态,也就是环境生成感知状态的过程。换言之,主体的内部状态构成了感知状态之“生成过程”
13、的模型,即“生成模型”。根据预测心智理论,各类认知活动究其根本都是在追求内部状态与外部状态,即生成模型与生成过程的拟合,实现这种拟合有两条路径:一是根据预测误差调整内部状态,使预测与真实感知输入相符此即“信念更新”;二是采取行动改变感知状态,使其与当下预测相符。这两条路径构成了主动推理的一体两面,主动推理之“主动”性正在于此。生成模型与生成“认知龛位”的概念是从“生态龛位”的概念中衍生出来的。在生态学语境中,“龛位”(niche)或“生态龛位”(ecologicalniche,常译作“生态位”)指维系(从个体到种系水平的)特定主体之适应性的一切环境因素(Polechov觃&Storch,201
14、9;Lewis,2022)。相应地,认知龛位指支持特定主体认知活动的环境因素,表现为主体在环境中创建和维系的因果模型,详见第 4 节。25PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 1 期过程的拟合在主体、环境、知觉和行动间维系了某种动态耦合的关系,构成了“知觉-行动环路”。主动推理的宗旨就是维系该环路,即维系主体与环境的协调:图 1主动推理的两条路径生成模型与生成过程的拟合是预测心智理论的核心,但要特别注意两点。首先,这种拟合或“映射”并不意味着主体为环境创建了图像性的“表征”,供“心智之眼”,或“笛卡尔剧场”中的“小人儿”观看。拟合或“映射”是对内外部状态动
15、态耦合的一种描述,是一个过程而非状态,且这种动态耦合与主体的生存息息相关。究其根本,预测是主体主动生成的内部模式,衡量预测准确与否的标准是这些内部模式是否有助于主体与环境有效互动,进而维系生命,而非这些模式是否构成了外部现实的映像。生成模型的使命是控制“知觉-行动环路”,维持主体与环境的协调。因此主动推理是对人类乃至一切生命有机体自然生活模式的概括,是关于认知过程基本逻辑的一般性主张,而非只能解释知觉活动。其次,主动推理原则上可描述任何主体与环境的动态耦合关系。荷兰物理学家 Christiaan Huy-gens 早在 17 世纪就发现了钟摆的等时性现象:若将两个钟摆悬挂在同一根有弹性的横梁上
16、,则二者的摆动将在一段时间后趋于同步。简而言之,这是因为横梁传导了钟摆运动的能量。Bruineberg 等人(2018a)指出,若将两个钟摆分别视为“主体”与“环境”,主动推理的数学模型就能很好地描述钟摆系统的状态,尽管这意味着要将横梁对能量的传导视为“知觉”和“行动”。主动推理的逻辑适用于广义的耦合动力系统,且对系统的时空尺度不做限定(Ramsteadet al.,2021)从细胞的新陈代谢,到个体的生命全程发展,再到种系的发生与演化,其共性是主体与环境的动态耦合支持了系统整体的存续。“知觉”与“行动”可用于描述这种动态耦合得以实现的任意方式,无须囿于字面意义。对心智的界定亦然:任何借助主动
17、推理与外部环境动态耦合,因此得以存续并维系自身同一性的主体都可被视为“拥有”心智或更准确地说,它们本身“就是”心智(Gallagher&Allen,2018)。4认知龛位的“反客为主”4.1主体与环境的双向推理同为拟合内外部状态的路径,信念更新致力于改变内部状态,行动则致力于改变外部状态。后者同样有两种方式:其一是选择性取样,其二是改造外部世界本身。动物借助行动改造世界的成果就是认知龛位。认知龛位是动物在环境中创造和维系的因果模型,是动物预先判断哪些行动方案(因)将导致哪些结果(果)的指南(Tooby&DeVore,1987),典型的例子如侦察蚁沿以经典贝叶斯推理近似地表述主动推理的两条路径,
18、即知觉与行动。其中概率密度 P(o,s)代表生成模型(内部状态),P(s)和 P(o)分别代表(主体关于外部状态的)先验和感知证据,P(o|s)代表真实后验。需要注意的是,经典贝叶斯推理的使用前提是 P(o)可计算,此条件在现实中通常无法满足,因此主动推理需使用变分贝叶斯方法,相关数学细节见 Parret al.,2022。26PDF pdfFactory Pro 途留下的(标明食物位置的)气味素,或行人因抄近道而在公园草坪上踩出的小径。动物创造了认知龛位,认知龛位又反过来影响乃至塑造动物的认知模式乃至生活模式。像人类一样复杂、能动的动物几乎完全依赖认知龛位生活,后者也因此构成了心智向外界的延
19、展。Hutchins(2014,p.35)以“大时空尺度的文化生态系统”为例,指出文化实践塑造了人类的生活环境,预测误差最小化就在这种人工环境中进行。安迪 克拉克(2020,p.318)则强调人类建造的“设计者环境”(designer environment)物化了人们对世界的理解,扮演了“世界模型”的角色,可“支持累积式、分布式的推理训练、触发,并反复改变预测性的大脑的活动”。预测性的心智及其认知龛位是互相适应、双向塑造的,这种双向作用在主动推理的语境下具有形式上的对称性(Bruineberget al.,2018b):认知龛位对主体生活模式的塑造可描述为环境对主体的“外部推理”,与主体的主
20、动推理一同构成了“延展的主动 推理”(extended active inference)(Con-stant et al.,2022;Clark&Chalmers,1998)。外部推理可视为环境对身处其中的主体的“预测”,正如(主体的)主动推理表现为主体对其所处环境的预测;认知龛位的内部状态记录了对主体实施特定行动的“信念”,正如主体的内部状态记录了对环境生成特定感知状态的信念。恰如主体的推理,认知龛位的推理也有两条路径:一是对内完善,可视为认知龛位的“知觉”:认知龛位能通过更新内部状态,使自身的“预测”和主体的行动(主动状态)相符;二是对外招徕(solicitation),可视为认知龛位的
21、“行动”:认知龛位可作用于主体并改变主体的内部状态,使主体的行动和认知龛位的“预测”相符。外部推理和主动推理是对同一动态耦合关系的两种描述,取两种不同的视角:从主体的角度来看,生成模型即概率密度 P(o,s);从认知龛位的角度来看,生成模型即概率密度 P(a,m)。主体的感知状态可视为认知龛位的行动,而主体的主动状态则可视为认知龛位的感知。从主体的角度来看,主动推理的结果是提高了自身预测感知状态的准确性 P(o);从认知龛位的角度来看,主动推理的结果是提高了自身预测主动状态的准确性 P(a)。认知龛位增强了环境对主体行动的预测力,等同于提高了主体实施特定行动的可能性,环境就以这种行动可能性即“
22、动允性”(affor-dance)的形式向主体呈现,如草坪上的小径会“招徕”更多的行人抄近道,而这又会让小径变得更加清晰。4.2数字宇宙的反客为主作为物理环境“编码”的因果模型,认知龛位可视为主体“行动可能性”的集合,构成了主体的“动允力场”(Bruineberg&数字龛位的主动推理:迈向元宇宙的预测心智环境可包括其他主体。考虑到其他主体也能实施主动推理,主体与环境的交互涉及“双向的主动推理”,可用于解释主体间性(Friston&Frith,2015;Veissi侉re et al.,2020)。以经典贝叶斯推理近似地表述外部推理的两条路径,即“完善”与“招徕”。其中概率密度 P(a,m)代表
23、(认知龛位的)生成模型,P(m)和 P(a)分别代表(认知龛位对主体的)先验和“感知”证据,P(a|m)代表真实后验。认知龛位的外部推理同样涉及变分贝叶斯方法。图 2认知龛位的外部推理27PDF pdfFactory Pro 应用心理学2024 年第 30 卷第 1 期Rietveld,2014)。作为心智向外界的延展,生态龛位的创建通常都意味着主体对“知觉-行动环路”之主导作用的动摇。这对主体既是机遇,也构成挑战。一方面,认知龛位“招徕”的行动通常能改善主体与环境的互动,比如侦察蚁留下的气味素有助于蚁群搜寻食物,草坪上的小径有利于行人取道近路。另一方面,认知龛位也可能约束主体的认知与行动,过
24、于强大的“动允力场”可能限制主体能动性的发挥与发展。仍以蚂蚁为例,一些种植真菌供群落食用的蚂蚁脑部大小与群落分工细化程度呈负相关(Riveros et al.,2012),这可能表明发达的分工机制让这种蚂蚁的“个体智能”受到了“群体智能”的压抑,由此产生各种形式的“路径依赖”(Arthur,1994),甚至使特定主体(蚂蚁)难以脱离特定环境(群落)生存。蚂蚁如此,人类亦然。任何主体的“自然生活模式”都源自与典型生活环境的互动,有能力改变外部环境的主体在这种互动中创建认知龛位,进而受惠于,乃至受制于后者。而“元宇宙”就是通常意义上的认知龛位即物质/文化环境在虚拟数字空间的某种延伸:对数字分身的操
25、纵、对数字分身在虚拟空间中处境的理解和相应的感受都是从用户与物理现实的自然互动模式中衍生出来的;用户之所以能从“元宇宙”获取意义感和满足感,也是因为能操纵数字分身在虚拟空间实施现实中无法实施的行动在这个意义上,“元宇宙”构成了数字生活的“动允力场”。既然对任何事物的理解都植根于主体的具身性和对象的动允性(Shapiro,2011,p.103),接地的、具身的数字生活对“元宇宙”用户而言就具备了现实意义。随着“元宇宙”逐渐演化为“集成与融合现在与未来全部数字技术于一体的终极数字媒介”(张夏恒,李想,2022),数字化的社会活动逐渐发展为“数字时代的社会活动本身”(杜骏飞,2021),用户的“自然
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