Chapter 2 - To Cognize is to Categorize: Cognition is Categorization
2.1-2.5 朱碧涵
摘要
生物是感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)拄显。世界上的事物與我們的感官表面接觸湾碎，我們與它們的互動(dòng)是基于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)接觸所能提供的“affordances”酵颁。我們所有的分類(lèi)都包含了我們對(duì)不同事物的不同行為方式——我們吃或不吃、配合或逃避的事物;或者我們用語(yǔ)言描述的事物，比如質(zhì)數(shù)，絕對(duì)可區(qū)分的事物，或者真理捶障。分類(lèi)——用正確的東西做正確的事——很大程度上是認(rèn)知的內(nèi)容和目的。
2.1感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
生物體是感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)纲刀。世界上的事物與我們的感官表面接觸项炼，根據(jù)Gibson(1979)的說(shuō)法，我們與它們的互動(dòng)是基于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)接觸所“提供的（afford）”示绊。
2.2不變的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)特征（“affordances”）
一個(gè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能做什么锭部，取決于從其與感覺(jué)輸入的運(yùn)動(dòng)相互作用中能提取什么。光刺激為我們這些擁有正確感覺(jué)器官的人提供了色覺(jué)耻台。當(dāng)我們移動(dòng)時(shí)空免，附近物體投射在視網(wǎng)膜上的“陰影”比其他物體的陰影移動(dòng)得更快空另，這一幾何事實(shí)意味著盆耽，對(duì)于我們這些視力正常的人來(lái)說(shuō)，我們的視覺(jué)輸入提供了深度感知扼菠。
對(duì)于三維形狀摄杂，即使它在視網(wǎng)膜上的陰影的大小和形狀隨著我們和它的關(guān)系變化而變化，但實(shí)際上可以保持相同的形狀和大小循榆。我們的視覺(jué)系統(tǒng)可以檢測(cè)并提取這種不變性析恢，并將其轉(zhuǎn)化為視覺(jué)恒定性。
2.3 分類(lèi)
感覺(jué)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人學(xué)和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)迄今為止只復(fù)制和解釋了我們感覺(jué)運(yùn)動(dòng)能力子集的一小部分秧饮，但是已經(jīng)進(jìn)入了分類(lèi)（categorization）的范疇映挂。
分類(lèi)是一個(gè)自主的、適應(yīng)性的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和世界之間的任何系統(tǒng)性的差異互動(dòng)（systematic differential interaction）盗尸。任意的相互作用柑船，如風(fēng)對(duì)沙漠中的沙子的影響，不算作分類(lèi)泼各。風(fēng)和沙都不是一個(gè)自主的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)鞍时，它們只是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。
分類(lèi)是一種特殊的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)扣蜻。分類(lèi)也會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化逆巍。
自主系統(tǒng)（autonomous system）中的自適應(yīng)變化是指自主系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部狀態(tài)隨時(shí)間而系統(tǒng)地變化，因此莽使，簡(jiǎn)單地說(shuō)锐极，相同的輸入不會(huì)產(chǎn)生完全相同的輸出。類(lèi)別（categories）是種類(lèi)（kinds）芳肌，當(dāng)相同的輸出與相同kinds的輸入（而不是完全相同的輸入）發(fā)生時(shí)溪烤，就會(huì)發(fā)生分類(lèi)味咳。不同的輸入會(huì)產(chǎn)生不同的輸出。這就是“差異”的來(lái)源檬嘀。
2.4 學(xué)習(xí)
自適應(yīng)性與實(shí)時(shí)性相適應(yīng)槽驶。自主的、自適應(yīng)的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)不同類(lèi)型的輸入有不同的反應(yīng)鸳兽，但是掂铐，要證明它們確實(shí)是自適應(yīng)系統(tǒng)，它也并非總是像現(xiàn)在這樣作出不同的反應(yīng)揍异。換句話說(shuō)（盡管很容易將其視為完全相反）全陨，分類(lèi)與學(xué)習(xí)密切相關(guān)。
分類(lèi)的問(wèn)題并不是確定存在什么樣的事物衷掷，而是像我們這樣的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是如何檢測(cè)出它們能檢測(cè)到和確實(shí)檢測(cè)到的那些事物的辱姨；它們是如何對(duì)它們做出不同的反應(yīng)的。
2.5 固有分類(lèi)（innate categories）
也許我們生來(lái)就有能力對(duì)我們做的所有事情做出不同的反應(yīng)戚嗅，而不需要去學(xué)習(xí)雨涛。也許所有我們能檢測(cè)到的不變性，我們已經(jīng)可以本能地檢測(cè)到懦胞，而不需要任何依賴于時(shí)間的內(nèi)部變化替久。不需要任何復(fù)雜的差異互動(dòng)，我們稱之為“學(xué)習(xí)”躏尉。
分類(lèi)能力起源的“生活大爆炸理論”：
分類(lèi)的能力在我們的大腦中以某種方式預(yù)先形成蚯根，就像碳原子的結(jié)構(gòu)在大爆炸中預(yù)先形成一樣，不需要像達(dá)爾文進(jìn)化論那樣通過(guò)變異和自然選擇來(lái)塑造它胀糜。
對(duì)分類(lèi)能力的一個(gè)特殊子集做出類(lèi)似的推理：即根據(jù)構(gòu)成所有可能自然語(yǔ)言基礎(chǔ)的通用語(yǔ)法（UG）颅拦，生成和檢測(cè)所有且僅檢測(cè)語(yǔ)法上的字符串的能力。
UG依從性是所討論的潛在不變量教藻，我們檢測(cè)和生成UG依從字串的能力既不是通過(guò)學(xué)習(xí)也不是通過(guò)進(jìn)化形成的距帅；相反，它在某種程度上是我們大腦結(jié)構(gòu)中固有的怖竭，作為一種結(jié)構(gòu)必然性锥债，直接源于大爆炸。
就UG而言痊臭，有相當(dāng)多的“缺乏刺激（poverty-of-the-stimulus）”的證據(jù)表明哮肚，根據(jù)兒童在學(xué)習(xí)第一語(yǔ)言所需的時(shí)間內(nèi)所聽(tīng)到和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，他們無(wú)法通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)UG广匙。
?2.6-2.13 林鋇鋇
2.6 后天習(xí)得的類(lèi)別
證據(jù)表明允趟，我們的大多數(shù)類(lèi)別都是后天習(xí)得的。
對(duì)于感官系統(tǒng)來(lái)說(shuō)鸦致，一個(gè)個(gè)體（專(zhuān)有名詞）和一個(gè)內(nèi)容詞所指的事物都是種類(lèi)（kind）潮剪。
2.7 監(jiān)督學(xué)習(xí)
分類(lèi)是一種感覺(jué)運(yùn)動(dòng)技能涣楷，其中很大一部分是通過(guò)分析感覺(jué)輸入來(lái)決定做/不做什么。輸出是分類(lèi)的抗碰，非連續(xù)的狮斗。像所有的技能一樣，分類(lèi)是習(xí)得的弧蝇。但是不像游泳或繪畫(huà)這樣的連續(xù)技能碳褒，分類(lèi)是離散的，要么全有看疗，要么全無(wú):要么做這個(gè)沙峻，要么做那個(gè)。
什么是學(xué)習(xí)两芳？描述“一個(gè)系統(tǒng)什么時(shí)候做什么”比描述“它如何做”更容易摔寨。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)材料和誤差模擬輸入并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出時(shí)，學(xué)習(xí)就發(fā)生了怖辆。它的性能由正確的反饋來(lái)指導(dǎo)是复。我們從自己行為的后果中得到反饋，在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)做什么疗隶。然而佑笋，這只是描述輸入和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)的相互作用翼闹，而不是感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上如何做這些事情——“how”（感覺(jué)運(yùn)動(dòng)能力的內(nèi)在機(jī)制）斑鼻。
2.8 操作性（工具性）學(xué)習(xí)
操作性或工具性學(xué)習(xí)：由一個(gè)自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)不同類(lèi)型輸入的系統(tǒng)的不同反應(yīng)，最初隨機(jī)響應(yīng)猎荠，但在糾錯(cuò)反饋的指導(dǎo)下學(xué)會(huì)適應(yīng)其反應(yīng)（這是由于其內(nèi)部狀態(tài)的某種功能變化）坚弱。
當(dāng)一只鴿子看到黑色圓圈時(shí)，它會(huì)啄一個(gè)鍵关摇，當(dāng)它看到白色圓圈時(shí)荒叶，它會(huì)啄另一個(gè)鍵(給食物是反應(yīng)正確的反饋，沒(méi)有食物是反應(yīng)錯(cuò)誤的反饋)输虱。在只對(duì)黑和白進(jìn)行訓(xùn)練之后些楣，逐漸“變形”為灰色陰影，并在沒(méi)有反饋的情況下測(cè)試中間的陰影宪睹，圖像將顯示出平滑的“綜合梯度”愁茁，在“黑”鍵上啄得越多，灰色輸入就越接近黑色亭病，在白鍵上啄得越多鹅很，灰色輸入就越接近白色，并在兩者之間接近一個(gè)偶然的表現(xiàn)水平罪帖。在這種情況下促煮，人類(lèi)也是如此邮屁。
2.9 顏色類(lèi)別
然而，如果動(dòng)物有色覺(jué)菠齿，用藍(lán)色和綠色作為輸入佑吝，圖像就會(huì)不同。在藍(lán)色-綠色的中點(diǎn)仍會(huì)有最大的混亂绳匀，但是在邊界的兩邊迹蛤，按鍵的正確選擇和按壓的次數(shù)會(huì)比灰色陰影更突然地增加——甚至可以說(shuō)是“分類(lèi)的”。原因是黑色和白色之間沒(méi)有天生的類(lèi)別界限襟士，而綠色和藍(lán)色之間有(在藍(lán)-綠色覺(jué)正常的動(dòng)物中)盗飒。
2.10 分類(lèi)感知
這種在邊界上相對(duì)突然的感知變化被稱為“分類(lèi)感知”(CP，categorical perception)陋桂，在顏色感知的情況下逆趣，這種影響是與生俱來(lái)的。如果我們沒(méi)有顏色分類(lèi)感知嗜历，那么從紅色到紫色的連續(xù)光譜看起來(lái)很像灰色的陰影宣渗，中間沒(méi)有任何由中性混合物分隔的定性“帶”。
顏色類(lèi)別是通過(guò)一種復(fù)雜的感覺(jué)感受機(jī)制來(lái)檢測(cè)的（該機(jī)制尚未被完全理解）梨州，不僅包括光的頻率和其他屬性（比如亮度和飽和度）痕囱，還包括一個(gè)內(nèi)部機(jī)制——三個(gè)專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)器選擇性地調(diào)諧到頻譜的某些區(qū)域(紅、綠暴匠、藍(lán))鞍恢，而且之間存在相互抑制的“反過(guò)程”關(guān)系(紅色—綠色，藍(lán)色—黃色)每窖。這種機(jī)制會(huì)導(dǎo)致一些頻率范圍被自動(dòng)“壓縮”帮掉。每一個(gè)顏色范圍內(nèi)都有一個(gè)壓力，它們之間也有一個(gè)膨脹窒典。因此蟆炊，大小相等的頻率差異在同一個(gè)顏色類(lèi)別內(nèi)時(shí)看起來(lái)比跨越不同顏色類(lèi)別的小得多。
雖然顏色CP是天生的瀑志，并非習(xí)得的涩搓，但仍符合我們對(duì)分類(lèi)的定義。我們的祖先能夠根據(jù)顏色進(jìn)行快速劈猪、準(zhǔn)確的區(qū)分昧甘，他們比那些不能區(qū)分的人活得更久、復(fù)制得更好岸霹。自然選擇作為基因試錯(cuò)變異的“糾錯(cuò)”反饋疾层。
2.11 學(xué)習(xí)的算法
人工智能研究中的機(jī)器學(xué)習(xí)算法(Michalski，Carbonell和Mitchell贡避，2013)痛黎，人工生命研究中的遺傳算法(Mitchell & Forrest予弧，1994)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究中的連接主義算法(Schmidhuber，2015)都為執(zhí)行分類(lèi)的“how”提供了候選機(jī)制：我們的大腦是如何學(xué)習(xí)抽象湖饱、不變的特征掖蛤，如何區(qū)分每個(gè)類(lèi)別的成員和非成員，如何使得我們用正確的事情做正確的事情井厌。
總的來(lái)說(shuō)蚓庭，有兩種學(xué)習(xí)模型:“監(jiān)督（supervised）”和“無(wú)監(jiān)督（unsupervised）”模型。
無(wú)監(jiān)督模型通常是基于假設(shè)輸入的“affordances”已經(jīng)非常顯著仅仆，因此正確的分類(lèi)機(jī)制將能夠根據(jù)輸入landscape的形狀來(lái)進(jìn)行選擇（無(wú)需要任何外部糾錯(cuò)反饋）器赞。然而這首先需要大量的重復(fù)exposure和處理，其次這種假設(shè)還存在普遍的不確定性問(wèn)題——相同的事物往往可以用許多不同的方式進(jìn)行分類(lèi)墓拜。
2.12 無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)
物體的感覺(jué)痕跡（sensory shadow）中既有形態(tài)不變量港柜，也有幾何不變量，特別是當(dāng)我們與物體發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)咳榜。這些不變量可以通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)和相關(guān)性進(jìn)行采樣的非直觀學(xué)習(xí)機(jī)制來(lái)提取夏醉。這種機(jī)制根據(jù)事物的結(jié)構(gòu)相似性和差異性對(duì)事物進(jìn)行分類(lèi)，增強(qiáng)相似性和對(duì)比性涌韩。無(wú)監(jiān)督對(duì)比度增強(qiáng)和邊界發(fā)現(xiàn)機(jī)制的一個(gè)例子是“相互抑制”畔柔，即視覺(jué)空間中一點(diǎn)的活動(dòng)抑制周?chē)c(diǎn)的活動(dòng)，反之亦然臣樱。這種內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)傾向于將輸入所固有的和提供的結(jié)構(gòu)集中化靶擦。
2.13 監(jiān)督學(xué)習(xí)
根據(jù)其他環(huán)境(依賴于上下文的分類(lèi))采用對(duì)相同的感覺(jué)痕跡進(jìn)行分類(lèi)的不同方法，需要通過(guò)糾錯(cuò)反饋進(jìn)行監(jiān)督擎淤。因此奢啥，有監(jiān)督的分類(lèi)比無(wú)監(jiān)督的分類(lèi)更加模糊秸仙。兩種分類(lèi)都是不確定的嘴拢，因?yàn)樗鼈兂蓡T的感覺(jué)痕跡由大量的特征或維度組成，存在無(wú)數(shù)的潛在組合寂纪，很難找到能夠提供正確分類(lèi)的子集席吴。但是有監(jiān)督的分類(lèi)更難，對(duì)于同一組感覺(jué)痕跡捞蛋，有許多正確的分類(lèi)孝冒。
不僅所有的事物都是無(wú)限多個(gè)不同類(lèi)別的成員，而且它們的每一個(gè)特征和特征的每一種組合都是一種潛在的affordances拟杉，可以把事物分配到更多的類(lèi)別中庄涡。當(dāng)試圖解釋感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)如何工作的理論問(wèn)題時(shí)，感覺(jué)輸入就是無(wú)數(shù)不同種類(lèi)事物的感覺(jué)痕跡搬设。
監(jiān)督學(xué)習(xí)的算法往往適用于：當(dāng)不變特征是不確定的穴店，且找到它們的問(wèn)題不是“NP-complete問(wèn)題”(即撕捍，只要有足夠的數(shù)據(jù)、反饋和時(shí)間來(lái)找到不變特征)泣洞。數(shù)據(jù)不足和時(shí)間不足的一個(gè)例子是UG（通用語(yǔ)法）忧风，兒童學(xué)習(xí)語(yǔ)言的時(shí)間較短，他們無(wú)法學(xué)習(xí)區(qū)分與UG相符和與UG不相符的話語(yǔ)的不變量球凰，然而狮腿，所有的孩子都會(huì)UG法，這意味著他們生來(lái)就必須遵守已經(jīng)在大腦中編碼的通用語(yǔ)法規(guī)則呕诉。但是缘厢，我們的大部分分類(lèi)，不是天生的而是后天習(xí)得的甩挫。
我們的分類(lèi)算法必須能夠做到我們所能做到的昧绣。因此，如果我們能夠正確地對(duì)一組輸入進(jìn)行分類(lèi)捶闸，那么這些輸入不僅必須具有能夠提供正確分類(lèi)的特征夜畴，而且還必須有一種方法來(lái)發(fā)現(xiàn)和使用這些affordances。
2.14-2.2.0 葉一州
2.14 ?vanishing intersections
福多（Fodor）和其他人認(rèn)為删壮，大多數(shù)分類(lèi)學(xué)習(xí)既不能通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)（監(jiān)督學(xué)習(xí)贪绘，supervised learning）來(lái)習(xí)得，也不能通過(guò)逐漸改變的反復(fù)試驗(yàn)來(lái)發(fā)展（*即分類(lèi)學(xué)習(xí)能力大程度上是先天的）央碟，重要的原因就是vanishing intersections問(wèn)題 税灌。如果回到字典里，挑一些實(shí)義詞亿虽，會(huì)發(fā)現(xiàn)尋找不到那些詞所指定事物的感官陰影區(qū)（sensory shadows）所共有的不變性菱涤，因?yàn)樗鼈兊摹癷ntersection”是空的。
（A）向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供三組刺激：左邊刺激的垂直臂比水平臂長(zhǎng)得多洛勉；中間垂直和水平臂大約相等粘秆；右的水平臂比垂直臂長(zhǎng)得多。（B）在無(wú)監(jiān)督自動(dòng)關(guān)聯(lián)之后但在監(jiān)督學(xué)習(xí)之前收毫，這三類(lèi)中的每一個(gè)類(lèi)別的隱藏單元表示的位置（多維數(shù)據(jù)集表示具有長(zhǎng)垂直臂的Ls;金字塔Ls具有幾乎相等的臂;而球體Ls具有長(zhǎng)的水平臂 ）攻走。 （C）類(lèi)內(nèi)壓縮和類(lèi)間分離時(shí)網(wǎng)已經(jīng)學(xué)會(huì)了分離三類(lèi)輸入
2.15 DIRECT SENSORIMOTOR INVARIANTS
不變理論家們同意了福多等人的部分觀點(diǎn)，他們認(rèn)為在正確地分類(lèi)字典指定的所有類(lèi)別的成員時(shí)的確受到了能力的限制此再，但是他們否認(rèn)“先天論”這種神秘的觀點(diǎn)昔搂。他們假設(shè)，如果個(gè)體可以進(jìn)行分類(lèi)输拇，那么該技能必須具有感覺(jué)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)摘符，其來(lái)源必須是進(jìn)化發(fā)展，學(xué)習(xí)或兩者都有，這意味著shadows中必須有足夠的空間來(lái)承擔(dān)我們所有的分類(lèi)能力逛裤。
2.16 ABSTRACTION AND HEARSAY
不僅僅是直接的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)是否不變的問(wèn)題蠢古，通過(guò)追溯抽象的源頭，分類(lèi)研究從直接的感官經(jīng)驗(yàn)獲得的范疇别凹，進(jìn)入到到那些通過(guò)語(yǔ)言傳聞（linguistic hearsay）獲得的范疇草讶。人可以對(duì)事物做五種操作——看到它們，識(shí)別它們炉菲，操縱它們堕战，給它們命名以及描述它們。但其中拍霜，識(shí)別（Recognizing）是較特殊的嘱丢，當(dāng)我們識(shí)別出某種事物時(shí)，我們將其視為一種我們以前見(jiàn)過(guò)的事物（或個(gè)體）祠饺，即類(lèi)別的成員越驻。 從識(shí)別事物（作為一種事物或作為一個(gè)個(gè)體）到通過(guò)為其賦予名稱來(lái)識(shí)別它只是一小步。 “看見(jiàn)”需要感覺(jué)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)道偷，而“識(shí)別”則需要更多抽象的能力缀旁，不是簡(jiǎn)單的被動(dòng)感知。
2.17 ?ABSTRACTION AND AMNESIA
2.16提出一個(gè)問(wèn)題：“有非抽象的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)嗎勺鸦？”為了回答并巍，2.17利用小說(shuō)的內(nèi)容進(jìn)行解釋。一篇小說(shuō)《記憶中的福內(nèi)斯》中描述了一個(gè)無(wú)法進(jìn)行抽象的人：他再也不能忘記任何事情换途，有超強(qiáng)的死記硬背能力懊渡。他的生活經(jīng)歷的每一個(gè)連續(xù)的瞬間都被永久地儲(chǔ)存起來(lái);之后，他可以在腦海中重放日常經(jīng)歷军拟，而持續(xù)重新體驗(yàn)它們所花費(fèi)的時(shí)間甚至比一開(kāi)始就經(jīng)歷它們所花費(fèi)的時(shí)間還要長(zhǎng)剃执。
無(wú)限的死記硬背因此成為障礙，而不是優(yōu)勢(shì)——他無(wú)法忘記懈息。然而肾档，為了識(shí)別和命名事物所需要的是選擇性的忘記，或者至少是選擇性的忽略漓拾。他只能是一個(gè)被動(dòng)的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)阁最，受到周?chē)h(huán)境的影響。作者將該角色描述為難以掌握抽象概念的人骇两，然而如果他真的擁有無(wú)限的記憶和完全喪失選擇性遺忘的能力，那么他根本就不會(huì)說(shuō)話姜盈，因?yàn)槲覀兊脑~匯都是基于抽象的分類(lèi)低千。
2.18 INVARIANCE AND RECURRENCE
2.17描述的是一位小說(shuō)中的角色，而神經(jīng)心理學(xué)家亞歷山大·盧里亞描述了一個(gè)真實(shí)的人：他有類(lèi)似的殘疾，但并沒(méi)有延伸到擁有無(wú)限的死記硬背能力示血。在《記憶大師的頭腦》(1968)中棋傍，羅瑞亞描述了一個(gè)舞臺(tái)記憶藝術(shù)家S，他在S還是記者的時(shí)候就注意到了這個(gè)人难审，因?yàn)镾從不做筆記瘫拣。S不像小說(shuō)中那樣有無(wú)窮無(wú)盡的死記硬背，而是比普通人更強(qiáng)大更持久的記憶力告喊；但是他強(qiáng)大的硬記能力也是一個(gè)障礙——他在閱讀小說(shuō)時(shí)遇到了麻煩麸拄，因?yàn)楫?dāng)描述一個(gè)場(chǎng)景時(shí)，他會(huì)形象地看到自己曾經(jīng)實(shí)際看到過(guò)的場(chǎng)景黔姜，不久他迷失在依靠自己生動(dòng)的思想記憶中拢切，無(wú)法跟隨小說(shuō)的內(nèi)容。對(duì)于抽象概念秆吵，比如數(shù)字淮椰，甚至是我們不難做出的普通概括，S也很難做到纳寂。
S等的故事表明主穗，生活中人需要檢測(cè)重復(fù)發(fā)生的能力，而這又需要忘記或至少忽略了什么使每個(gè)瞬間變得獨(dú)特且無(wú)法準(zhǔn)確重復(fù)毙芜。如前所述黔牵，吉布森的“負(fù)擔(dān)”概念很好地體現(xiàn)了必需的能力：物體在我們的身體與人體之間提供一定的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)相互作用。這些承受能力是感覺(jué)輸入或感覺(jué)運(yùn)動(dòng)與輸入的相互作用的所有不變特征爷肝，并且生物體必須能夠選擇性地檢測(cè)這些不變變量猾浦，即抽象化它們并忽略其余的變化。如果所有感覺(jué)運(yùn)動(dòng)特征都可以相提并論灯抛，并且每個(gè)變化都是無(wú)限金赦、獨(dú)特的，那么就不可能有不變量的抽象來(lái)允許我們識(shí)別相同或相似之處或識(shí)別種類(lèi)或個(gè)體对嚼。
2.19 FEATURE SELECTION AND WEIGHTING
丑小鴨定理”也有相同的見(jiàn)解夹抗。從邏輯上講，沒(méi)有理由說(shuō)“丑小鴨”可以說(shuō)與任何小鴨都比更像天鵝纵竖。丑小鴨看起來(lái)比其他鴨子更相似的唯一原因是我們的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)某些特征的重視程度高于其他特征漠烧，換句話說(shuō)，它是選擇性地將某些特征抽象為特權(quán)靡砌。當(dāng)然已脓，我們的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不能對(duì)所有功能給予同等的重視。 他們甚至沒(méi)有檢測(cè)到所有功能通殃。 在它們檢測(cè)到的特征中度液，某些特征（例如形狀和顏色）比其他特征更顯著（例如空間位置和羽毛數(shù)量）。 而且不僅檢測(cè)到的特征是有限的和差分加權(quán)的，而且我們對(duì)它們的記憶甚至更加有限：當(dāng)它們存在時(shí)堕担，我們看到的特征遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們以后所記得的——這被稱為“降維已慢，它可以通過(guò)進(jìn)化選擇產(chǎn)生于固有的不變性檢測(cè)器，也可以通過(guò)無(wú)監(jiān)督和監(jiān)督產(chǎn)生的學(xué)習(xí)獲得不變性霹购。
2.20 DISCRIMINATION VERSUS CATEGORIZATION
一個(gè)來(lái)自心理物理學(xué)的經(jīng)典例證是米勒強(qiáng)調(diào)的相對(duì)區(qū)分和絕對(duì)區(qū)分（relative and absolute discrimination）之間的區(qū)別—— The Magical Number 7 Plus or Minus 2佑惠。假設(shè)你給一個(gè)人看一個(gè)隨機(jī)的，不熟悉的形狀齐疙。緊接著膜楷，你再給他們看一遍同樣的形狀，或者另一個(gè)稍微不同的形狀剂碴。這個(gè)人應(yīng)該能夠告訴你這兩個(gè)連續(xù)的形狀是相同的還是不同的把将。這是一種相對(duì)區(qū)分，基于同時(shí)的或快速連續(xù)的兩兩比較忆矛。JND（just noticeable-difference）被視作兩兩相對(duì)比較中能夠檢測(cè)到的最小差異察蹲。如果差異小于JND，則圖形將被視為相同催训。
假設(shè)不是快速連續(xù)地展示它們以進(jìn)行比較洽议，而是單獨(dú)展示兩個(gè)圖形中的一個(gè)，然后問(wèn)它是兩個(gè)圖形中的哪一個(gè)漫拭。孤立地識(shí)別一個(gè)形狀是要進(jìn)行絕對(duì)區(qū)分的分類(lèi)亚兄。米勒指出，我們進(jìn)行絕對(duì)歧視的能力遠(yuǎn)比相對(duì)歧視的能力受到更大的限制采驻。
米勒把相對(duì)區(qū)分稱為描述（discrimination）审胚，把絕對(duì)區(qū)分稱為分類(lèi)（categorization）。兩個(gè)刺激(或兩個(gè)種類(lèi)的刺激)需要有更多的差異礼旅，使我們能夠確定兩個(gè)刺激是獨(dú)立顯示的(分類(lèi))還是同時(shí)（或快速連續(xù)）看到的膳叨，我們要做的是判斷是否相同。米勒指出痘系，如果這兩種刺激只在一個(gè)感覺(jué)維度上有差異菲嘴，比如長(zhǎng)度，那么我們可以辨別（相對(duì)區(qū)分）的最小差異JND的大小就可以很小汰翠，而我們可以辨別的JND差異的數(shù)量沿著維度增加可以是巨大的,我們可以區(qū)分的規(guī)模和數(shù)量取決于感官維度龄坪。
相比之下，如果每個(gè)刺激都是單獨(dú)呈現(xiàn)的(絕對(duì)區(qū)分)复唤，米勒估計(jì)健田，對(duì)于任何一個(gè)感官維度，我們都可以用不同的名稱將單個(gè)感官維度細(xì)分為7個(gè)類(lèi)別苟穆，但如果我們?cè)噲D將維度細(xì)分得更細(xì)抄课，分類(lèi)的錯(cuò)誤就會(huì)隨之增加唱星。對(duì)分類(lèi)能力的限制在存儲(chǔ)容量上也有相應(yīng)的要求——如果給我們要記住的一串?dāng)?shù)字雳旅，我們只能記住大約7個(gè)數(shù)字跟磨。 如果數(shù)字字符串較長(zhǎng)，記憶的錯(cuò)誤則會(huì)增加攒盈。之后科恩重新估計(jì)了米勒限制抵拘，將其限制為接近四個(gè)而不是七個(gè)。
??2.21-2.26 張昱
【總述】分類(lèi)可以通過(guò)將某些特征抽象化及忽略其他特征而進(jìn)行型豁，且訓(xùn)練后類(lèi)內(nèi)差距縮小而類(lèi)間差距增大僵蛛。
1、重新編碼和特征選擇
有兩種增強(qiáng)分類(lèi)能力的方法迎变。其一是增加對(duì)事物認(rèn)識(shí)的維度充尉，有聯(lián)覺(jué)的人因?yàn)榭梢詫?duì)事物從多個(gè)感覺(jué)進(jìn)行識(shí)別，所以其分類(lèi)能力高衣形。但其局限性在于每個(gè)維度都無(wú)法達(dá)到單一維度的精確率驼侠。第二種方法是重新編碼，正如我們將0和1組成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為十進(jìn)制時(shí)能夠記憶原先3倍的數(shù)據(jù)一樣谆吴。類(lèi)似地倒源，事物特征可以幫助分類(lèi)。如果兩個(gè)事物只有幾個(gè)特征是相同的句狼，我們不確定其是否歸為一類(lèi)笋熬，這就涉及到上述的“不確定性u(píng)nderdetermination”、“信用分配credit-assignment”問(wèn)題腻菇。
監(jiān)督學(xué)習(xí)（強(qiáng)化學(xué)習(xí)）即在正確的反饋指導(dǎo)下學(xué)習(xí)胳螟，可以解決信用分配問(wèn)題，并將事物的特征抽象化筹吐。如果學(xué)習(xí)成功糖耸，則特征被重新編碼、重新加權(quán)骏令，與無(wú)關(guān)特征相比蔬捷，同類(lèi)事物的相同特征具有更大的權(quán)重，導(dǎo)致類(lèi)內(nèi)差距縮小而類(lèi)間差距增大榔袋。
2周拐、習(xí)得的分類(lèi)知覺(jué)
突然的感知變化稱為“類(lèi)別感知”（categorical perception，CP）凰兑。
3烂叔、信息可以減少相互混淆的事物之間分類(lèi)的不確定性谨胞。當(dāng)我們分類(lèi)并收到反饋時(shí)，我們正在對(duì)混淆的事物進(jìn)行辨別蒜鸡。對(duì)新生雛雞的性別分類(lèi)比較困難胯努，因?yàn)檫@種分類(lèi)方法無(wú)法用語(yǔ)言表達(dá)，需要經(jīng)過(guò)數(shù)年的反復(fù)強(qiáng)化訓(xùn)練术瓮。但并不是完全沒(méi)有辦法康聂。Biederman和Shiffrar對(duì)新生雛雞進(jìn)行了計(jì)算機(jī)分析，確定了一個(gè)分類(lèi)的特征“geon”胞四，使得一些有經(jīng)驗(yàn)的人也能像大師一樣分類(lèi)小雞恬汁。所以分類(lèi)取決于選擇性地抽象某些特征而忽略其他特征。
一般來(lái)說(shuō)辜伟，對(duì)特征進(jìn)行抽象的結(jié)果直接作用在分類(lèi)上氓侧，但大部分應(yīng)用于符號(hào)（如語(yǔ)言表達(dá)），通過(guò)他人對(duì)抽象結(jié)果的傳授导狡，別人也可以間接地獲得分類(lèi)知識(shí)而不需要強(qiáng)化學(xué)習(xí)约巷。
2.27-2.33 唐文文
2.27 語(yǔ)言的適應(yīng)性特征
在分類(lèi)學(xué)習(xí)中，對(duì)于一些復(fù)雜的分類(lèi)旱捧，往往是內(nèi)隱的独郎，我們無(wú)法用語(yǔ)言表達(dá)為何會(huì)這樣分類(lèi)，能說(shuō)出來(lái)的一些特征也往往不是枚赡，因此在實(shí)踐中我們無(wú)法將我們的隱性知識(shí)變得顯式氓癌。但是如果能用語(yǔ)言表達(dá)的經(jīng)驗(yàn)，往往會(huì)省去很多反復(fù)試驗(yàn)的麻煩贫橙，因此語(yǔ)言教學(xué)是有強(qiáng)大是適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)的贪婉。
圖A是一個(gè)人工模擬的蘑菇采集模型，有兩種方式卢肃，一種是不斷的試錯(cuò)疲迂，獲得反饋睡腿；一種是通過(guò)語(yǔ)言獲取一些可描述的信息凌唬。結(jié)果是語(yǔ)言描述更具有優(yōu)勢(shì)圾笨，可以更快掌握規(guī)則類(lèi)別箕宙。但是語(yǔ)言的基礎(chǔ)也是感覺(jué)運(yùn)動(dòng)的試錯(cuò)骨田，不可能一直靠語(yǔ)言獲取就行究飞。
2.28 GROUNDING INSTRUCTION IN INDUCTION
對(duì)于一些完全陌生的新分類(lèi)末患，例如櫻花草帚湘，我們可以（1）直接的試錯(cuò)經(jīng)驗(yàn)军洼，通過(guò)反饋糾正我們的猜測(cè)巩螃；（2）從大師、網(wǎng)絡(luò)匕争、百科全書(shū)等獲得語(yǔ)言上的信息避乏。但是這些語(yǔ)言信息也需要我們已經(jīng)有了一些基礎(chǔ)的分類(lèi)（例如在理解櫻花草是什么，基礎(chǔ)是對(duì)花甘桑、草的理解）拍皮，通過(guò)這些需要直接的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感應(yīng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)信息，我們可以重新組合間接學(xué)習(xí)其他的分類(lèi)跑杭。
2.29?NUMBERS’ AFFORDANCES
對(duì)于數(shù)字這個(gè)分類(lèi)铆帽，例如質(zhì)數(shù)是什么，光靠語(yǔ)言描述是不夠的德谅，需要我們進(jìn)行切實(shí)的時(shí)間爹橱，得到反饋，例如質(zhì)數(shù)和因子有關(guān)窄做，我們需要嘗試不同的數(shù)字分解因子是什么樣愧驱，然后找到類(lèi)別的特征。
2.30 絕對(duì)的可辨性和affordances
在櫻花草和質(zhì)數(shù)兩個(gè)例子中椭盏，有沒(méi)有關(guān)聯(lián)和比較组砚？Miller(1956)認(rèn)為他們都具有絕對(duì)的可變性，而且都具有感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感應(yīng)的affordances掏颊。我們可以通過(guò)隱性的和顯性的方式認(rèn)識(shí)他們糟红，例如直接的試錯(cuò)時(shí)間，語(yǔ)言的指示和描述乌叶。
2.31 認(rèn)知科學(xué)不是本體論(ontology)
純粹的認(rèn)知科學(xué)家都不會(huì)覺(jué)得本體論是一切盆偿。但在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感應(yīng)理論里，我們能看到枉昏，辨別陈肛，命名都是感覺(jué)器官接受了輸入的結(jié)果，這里就是有本體論的影子兄裂。
2.32 “抽象”的類(lèi)別
類(lèi)別都是抽象的句旱，但是也有一些更加“抽象”的阳藻，例如美，真谈撒，善腥泥。這些類(lèi)別被教育家等等用語(yǔ)言進(jìn)行了很多描述。但是在具體的視覺(jué)中啃匿，我們更多地會(huì)用到感覺(jué)體驗(yàn)蛔外，比如品嘗好和不好，通過(guò)直接的感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)我們可以獲得大量取樣溯乒，而那些專(zhuān)家的語(yǔ)言描述也會(huì)有一定的影響夹厌。
2.33 認(rèn)知就是分類(lèi)
歸根結(jié)底，分類(lèi)就是我們對(duì)不同的事物有不同的行為方式裆悄。
