PNAS：文化活动可影响我们的思考方式
2017-08-05 MedSci MedSci原创
特拉维夫大学（TAU）的一项新研究表明，文化活动，比如语言的使用，会影响我们的学习过程，影响我们收集不同类型数据的能力，使他们之间产生联系，并从他们身上推断出一种理想的行为模式。"我们相信，在漫长的时间范围内，大脑的某些方面必须改变，以更好地适应各种文化活动所需要的学习参数，"负责这项研究的TAU的动物学学系的Lotem教授说。"文化对认知进化的影响是通过对不断发展的学习和数据获取机制的微小修改而
特拉维夫大学（TAU）的一项新研究表明，文化活动，比如语言的使用，会影响我们的学习过程，影响我们收集不同类型数据的能力，使他们之间产生联系，并从他们身上推断出一种理想的行为模式。
"我们相信，在漫长的时间范围内，大脑的某些方面必须改变，以更好地适应各种文化活动所需要的学习参数，"负责这项研究的TAU的动物学学系的Lotem教授说。"文化对认知进化的影响是通过对不断发展的学习和数据获取机制的微小修改而获得的。" 他们的协调行动提高了大脑网络支持学习过程的能力，比如语言或工具。
Lotem教授与康奈尔大学的Joseph Halpern教授和Shimon Edelman教授以及斯坦福大学的Oren Kolodny教授合作开发了新的学习模式(以前是TAU的博士生)。这项研究最近发表在PNAS上。
Lotem教授说："我们研究人类和动物认知的新计算方法可能解释了人类文化如何塑造人类认知和记忆的演变。""大脑并不是一个僵化的学习机器，某一特定的事件必然会导致另一个特定的事件。" 相反，它的功能是根据学习和数据采集的共同进化机制，有一定的记忆参数，共同构建一个复杂的网络，能够支持一系列的认知能力。
"这些参数的任何改变都可能改变构建的网络，从而改变大脑的功能，"Lotem教授说。
"这就是小改动能使我们的大脑适应生态和文化变化的方式。"我们的模型反映了这个。" 为了学习，大脑计算从环境中获取的统计数据，监测数据的分布，并确定它们之间的连接水平。新的学习模型假设内存有限，并构造一个表示数据项之间连接频率的关联网络。
"电脑会记住所有的数据。但我们的大脑能接收和记住的数据量有限。"Lotem教授说。"我们的模型假设大脑是'有意'的--即，从环境中过滤数据的机制是学习过程中不可或缺的一部分。" 此外，有限的工作记忆可能对一些需要大量计算的认知任务很有帮助。这也许可以解释为什么我们的工作记忆实际上比我们的近亲黑猩猩更有限。
使用大内存记忆窗对大脑的计算负担要比使用小内存记忆窗的工作量大得多。例如，人类语言带来了计算上的挑战。当我们听一串音节时，我们需要扫描大量可能的组合来识别熟悉的单词。
但是，根据Lotem博士的说法，如果正在学习的人真的需要关心数据项的确切顺序（语言是这种情况），那只是一个问题。另一方面，一个人只需要识别出几个典型特征，就可以区别森林中两种不同类型的树。特征的精确顺序不是那么重要，计算更简单，更大的工作记忆可能更好。
"在生物大脑中进化出的一些原理在将来某一天的人工智能发展中可能是有用的，"Lotem博士说。"目前，为了提高计算能力而限制记忆的概念，并不是人们在人工智能领域所做的事情，但也许他们应该试着看看它是否能在某些情况下，如在我们人类大脑中那样有帮助。"
研究人员总结道："排除最近的文化创新，文化塑造认知进化的假设比假设的对立面更为节俭和高效。"。他们目前正在研究学习和记忆参数的自然变化如何影响需要大量计算的学习任务。
原文出处：Arnon Lotem et al， The evolution of cognitive mechanisms in response to cultural innovations， Proceedings of the National Academy of Sciences (2017).
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#PNAS#
21
henhao
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好好学习下吧
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henhao
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henhao
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henhao
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henhao
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