The Interface Theory of Perception

Интересная теория Donald Hoffman о восприятии: “The Interface Theory of Perception” (подробная научная статья на английском).

Он говорит, что цель восприятия не понять/воссоздать объективный мир максимально правильно.

Восприятие это пользовательский интерфейс между организмом и объективным миром. Оно создает свойства, ощущения и категории для воспринимаемого, субъективного мира организма. Задача восприятия — дать предсказания и направить поведение так, чтобы максимизировать выживание и адаптацию в текущей нише.

Каждая категория восприятия (слух, восприятие цвета, etc) это достаточно хорошее (но не лучшее) решение какой-то проблемы выживания и адаптации: найти еду, передать дальше свои гены, спастись от хищника или поймать жертву самому.

• У каждого вида есть свой собственный интерфейс (у близких видов интерфейсы будут похожи)
• Цель восприятия-интерфейса не точная реконструкция объективного мира, а помочь максимально адаптироваться для выживания.
• Достаточно большая часть конкуренции между видами — соревнование интерфейсов. Использование преимуществ и эксплуатация слабостей/багов. Такая конкуренция приводит к “гонке вооружений” и дальнейшей эволюции интерфейсов (восприятия).

При этом,

• Как правило это решение всего лишь локальный максимум, не самое теоретически лучшее.
• Решение зависит от многих факторов: цена ошибки восприятия, время и энергия нужные для восприятия/классификации, особенности конкурентов, хищников и брачных ритуалов.
• Новое решение сильно зависит от уже существующих решений (адаптаций). Чаще всего проще приспособить существующую структуру под новую задачу или немного ее адаптировать, чем строить с нуля что-то совсем новое.

Затраты энергии и времени на классификацию/восприятие это как раз причина, почему восприятие не пытается полностью воссоздавать объективный мир “как есть” — это слишком затратно. Конкуренция двух организмов, один из которых минимизирует false positives/false negatives, но тратит много времени на анализ и второго, который имеет заметное число false positives/false negatives, но тратит сильно меньше времени на анализ, приводит к победе второго (если false positives/negatives не фатальны).

Интерфейсы программ

Хороший пример восприятия как интерфейса — пользовательский интерфейс программ. Когда я смотрю на список файлов в своем Дропбокс аккаунте, то каждый файл обозначается строчкой и зеленой иконкой.

На самом деле файл это не строчка. Отображаемый порядок файлов не имеет никакого отношения к актуальным данным и их хранению. У объективных данных (набора байт, электрических зарядов, магнитных полей) нет цвета или имени. Статус синхронизации не может быть “объективно зеленым”.

Интерфейс не пытается максимально подробно и правильно реконструировать реальную ситуацию. Наоборот, он упрощает и изменяет действительность, вводит новые понятия и “ощущения” для того, чтобы мы максимально эффективно достигали наших целей (например в управлении этими файлами). Именно несоответствие этого интерфейса (список файлов) и объективных штук (байты на диске, которые в свою очередь тоже — условность) делают интерфейс полезным.

Прыгающие пауки

Другой пример, уже про конкуренцию интерфейсов, — прыгающие пауки (Portia).

Эти пауки питаются другими пауками. Это опасно. Если Portia будет замечен, то его самого съедят. Поэтому Portia мимикрирует под останки других насекомых в паутине (детриты). Вплоть до имитации вибраций паутины, которые имитируют попытки насекомого выбраться из ловушки.

Если Portia находит след другого паука J. queenslandicus, то начинает его искать. Но тот паук тоже может отлично прятаться. Поэтому Portia делает быстрый вертикальный прыжок. Паук J. queenslandicus реагирует на движение и ориентируется на него. Но к этому моменту Portia уже внизу, без движения, незаметен, но засек движение J. queenslandicus. Как только J. queenslandicus отвернется — его съедят.

Впрочем у Portia есть и свои проблемы. Требуется относительно долгое время для того, чтобы увидеть объекты. Возможно из-за того, что нужно получить хорошее изображение из 8 маленьких глаз. Ну и сложно идентифицировать большие объекты. Что делает этого паука уязвимым к более крупным хищникам (птицы, лягушки).

Резюме

Идея восприятия как интерфейса, который заведомо не имеет и не должен иметь отношения к “объективной” реальности и цель которого обеспечить выживание — очень интересна.

Это означает, что для существ в другой нише и с другими проблемами выживания восприятие может кардинально отличаться. Привычные нам ощущения пространства, движения, времени (!) могут отсутствовать, а вместо этого быть развиты например ощущения магнитного поля или радиации.

Также она означает, что точность восприятия не является самоцелью. Наоборот, излишняя точность классификации может привести к вымиранию. Цель — это классификация достаточно подходящая для выполнения целей выживания (с учетом рисков ошибок и энергетических затрат), а насколько она точна и объективна — не важно. Это сильно пересекается с мыслью, что наши “когнитивные искажения” это на самом деле благо и мы должны быть им благодарны — быстрые good enough эвристики оказались лучше для нашей адаптации чем супер-затратные и долгие точные размышления (и как знать, смогли бы мы добиться самосознания если бы пытались такие точные и безошибочные размышления делать сразу).