电影逐帧分析(意识的秘密第一篇)
意识的秘密
第一篇 摸索篇
第五章 电影图像帧
(一)电影的帧数
在我的胡猜瞎想里,神经网络是有结构的,是“多层立体结构”那么神经动质也应该有相应的结构才行,要是没有相应的结构,那神经反应就是一团乱麻,永远都无法解释,现在的问题是神经动质的结构应该是什么样子呢?
如前所述,我自幼就对电影的视觉机制非常感兴趣,是那种朝思暮想、念兹在兹的兴趣。明明知道电影只是由一帧一帧的静态图片联接在一起连续播放出来的而已,可我的眼睛和大脑却根本就看不出任何的异样。电影中的动态场景与日常生活中的场景似乎并没有多大的不同,甚至还有3D电影,里面的场景栩栩如生,活灵活现,感觉仿佛身临其境,置身其中,偶尔我还会被扑面而来的突袭吓了一大跳。为什么明明知道电影不是真的可却还是会脑不由己、身不由己?这电影到底是怎么回事?
据说电影的帧数是每秒24帧,也有每秒48帧的,但最低不能低于每秒16帧,因为低于每秒16帧看起来就会不连贯了,当前主要还是每秒24帧。
据说这是因为大脑存在对影像的“视觉暂留”的机制。当眼睛在感知物体时,物体所反射或放射的光线会在视网膜上成像,转化为神经信号输入大脑,大脑便会感觉到物体的影像;但当将物体从眼前移去时,大脑对物体的印象不会立即消失,还要延续0.1-0.4秒的时间,这种现象被称为“视觉暂留”现象,这种机制也就是“视觉暂留”机制。
但我觉得这两个数值之间有点问题。如果按照电影每秒24帧的速度计算,那么每一帧的反应时间是0.04秒,这与“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时间似乎不协调。我的意思是,如果“视觉暂留”是电影视觉机制的主要原因,那么按照“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时长,每秒10帧或2.5帧也是可行的,但事实上最低却不能低于16帧呢,这是怎么回事?而且,为什么会有0.1秒到0.4秒这样的差距,这里有3倍的差距,同是“视觉暂留”,为什么时间却相差这么大呢?对电影机制的解释会有会出了问题?
我猜电影每一帧图像的反应时间0.04秒可能只是视网膜感光细胞将外界光线刺激转化为视觉神经动质的时间,是神经细胞或者说神经动质的反应时间。虽然光速是每秒30万公里,但是视网膜感觉细胞将光线刺激转化成神经动质的速度应该比这个慢多了。如果反应速度太快,那么每秒24帧可能就不够用了,这个你应该可以想象吧。
我猜“视觉暂留”0.1秒到0.4秒的时间很可能不是一次性的反应时间,而是一帧电影图像在大脑多层立体神经网络结构中通过突触联结逐层逐层地多层合成的反应时间。并且我还猜由于不同电影图像帧反应强弱的差异,所以不同电影图像帧传导的层数也存在着差异,有的反应弱,只能传一两层,那“视觉暂留”就只能0.1秒了,有的反应强,能传十几层,那“视觉暂留”的时间可能会长一点,就可以到0.4秒了。
当然,这一切都建立在“视觉是神经反应”的猜想基础之上,你要是无法想象“视觉是神经反应”,并由此建立体验,那么你肯定无法理解我说的这些。每秒24帧、每帧0.04秒的神经反应过程实际就是我们的意识和思维本身,我们的意识和思维就是由这约0.04秒的神经反应构成,除了想象之外,我想不到任何别的办法能够破解其中的秘密。
最终我认定,电影之所以能够被人类大脑接受,最关键的不是因为什么“视觉暂留”,而是因为眼睛视网膜将光线刺激转化为神经动质的反应需要一定的时间,并且这个反应时间相对于光线而言还算是比较慢的,因为比较慢,所以反应才能够充分地进行,我们的主观印象才能够显得比较清晰。
上一章说的那个跑步摄像实验,一路上用眼睛所看见的一切都是稳定的和清晰的,但摄像头所录下的影像却摇晃的和模糊的。我认为大脑成像是结构成像,完全不同于摄像成像的光点成像,大脑视觉的基础在于大脑内部的视觉神经记忆结构,要是没有大脑内部的视觉神经记忆结构大脑也就没有视觉了。
除此之外,我认为还有一个很重要的原因,那就是神经动质的传导速度比光速慢多了。据说神经元动作电位的传导速度最快每秒才百余米,而光速是每秒30万公里,也就是说我称之为“神经动质”的传导速度相对来说是比较慢的。
对此我常常胡猜瞎想,是不是正是因为这个速度比较慢,所以大脑反应才能够充分完整,所以我们的视觉印象才是稳定和清晰的呢?我知道这只是我的胡猜瞎想,我没有任何可以验证的方式,但我还是忍不住构想未来机器大脑的反应速度是不是不能太快?这应该算是我与世人在类人机器大脑设计上的重大分岐吧。
胡猜瞎想久了,慢慢地就在大脑里形成了一个“电影图像帧”的结构印象,简单地说就是大脑对任何事物和场景的理解过程都像是一帧一帧的电影图像帧在大脑多层立体神经网络结构中一层一层地传导下去,反应激活大脑里的神经记忆结构,也可以说大脑里的主观印象是多层反应合成在一起的结果。
从对电影机制的猜想过程中我有两个新观念,第一个是“神经动质帧”,第二个是“叠加”。电影图像帧或者说电影的胶片是一帧一帧地连接在一起的,我将每一帧电影图像帧的光线投射到视网膜上反应激活感光细胞所产生的神经动质也拟制为一帧“神经动质帧”,即每一帧电影图像帧都会对应地在大脑里产生一帧“神经动质帧”。不过,这里有一个非常重要的转换,电影图像帧是一帧一帧地连接在一起的,而“神经动质帧”则是一帧一帧地“叠加”在一起的。你也可以理解为受外界光线的刺激,视网膜每隔一定时间就产生一帧“神经动质帧”,一秒钟大约产生了24帧“神经动质帧”,大脑一秒钟的神经反应就是这24帧“神经动质帧”“叠加”反应激活大脑里多层神经网络结构层的“合成”结果。
“层”与“帧”都是我拟制出来的基础认识观念,大脑神经网络中并不存明确的“层”结构,神经动质在传导的过程中也不存在清晰的“帧”结构,为了解释意识的秘密我不得不拟制出这两个基础认识观念。“层”是“结构层”,“帧”是“动质帧”。在静态上,一帧“动质帧”与一层“结构层”是在结构上是完全融合的,就是一体两面而已;但是在动态上,一帧“动质帧”会通过突触联结传导激活多层“结构层”,而一层“结构层”也会被多帧“动质帧”反复激活。
这里稍微强调一下,“层”也好,“帧”也罢,实际上都是对最初的神经感应细胞或神经元传导突触的拟制集合,是将“点”拟制集合成“面”。当然,大脑里并没有这样的明确界定的“面”,这需要非凡的想象。也可以说,“结构层”是“结构点”的拟制集合,“动质帧”是“动质点”的拟制集合。
在我的拟制中,一帧神经动质帧逐层反应激活多层神经网络结构是“合成反应”,多帧神经动质帧分别逐层反应激活多层神经网络结构是“叠加合成反应”。在我关于大脑运行机制的语言标签体系中,“合成”一般是侧重用在神经网络结构,但也会用在整体反应上,而“叠加”一般则是侧重在神经动质帧,“帧”是专门与“叠加”匹配的语词。
前面我说“意识是神经动质反应激活神经结构”,现在可以更精确一点说“意识是神经动质帧联结反应激活神经结构层”,要是加上“叠加合成”,更精确的说法是“意识是神经动质帧叠加合成地联结反应激活神经结构层”。
用语言描述意识并不困难,困难在于你的大脑里没有对应的语义,因为这些语义你无法通过感官获得,它们居然只能通过想象形成,但没有感官基础的想象对世人而言无疑是困难重重。
(二)神经动质帧的局部化
本书中我对于意识的目标描述是“意识是神经动质帧局部叠加模糊合成地联结反应激活神经结构层”,现在还差“局部”和“模糊”,它们也是我接下来想要说的重要的内容。
上一章说到,大脑神经反应的微观单元是“联结反应”,简单说就是一个神经元细胞和另一个神经元细胞联结在一起被神经动质反应激活。联结反应是结构反应和动质反应的融合,是一个整体,但为了表述的需要在上一章不得不先侧重在结构反应上。联结反应完全是我典型的胡猜瞎想,是意识秘密基础中的基础,关键中的关键,但是由于我毫无任何感官和理论根据,所以只能将这个微观放大到“中观”,即“局部结构反应”或“局部合成反应”。
我的认定是:“整体感知由局部感知合成,局部感知决定整体感知”。世人理不理解这事我现在无暇顾及,因为这里还有一个非常重要的问题需要解决,即神经动质帧与神经结构层的对应关系问题。既然我认为“意识是神经动质帧联结反应激活神经结构层”,可神经动质帧到底是如何联结反应激活神经结构层的呢?最最重要的是,既然神经结构层是“局部”的,那么神经动质帧是不是也是“局部”的呢?如果不是“局部”的,那神经反应就无法匹配吻合;如果是“局部”的,那究竟要怎么样才能形成这个“局部”呢?
我知道这是属于我一个人的问题,天底下不会有人会问这种问题,甚至连理解都够呛。虽然无人理解会让人有点孤独,但是确实又会有点“独孤求败”的感觉。
尽管这个问题在我年轻时就已经产生,但是说实话长期以来我确实没有解决它的紧迫感。我只是个职业律师,这些问题对我而言没有什么压力。年少时虽然我也很奇怪既然大脑里有脑电流可为什么大脑没有短路烧掉,但是我一直也没有急于去解决它,我确实是直到这些年才想到要去寻找答案的,这些年为了写这本书我才不得不逼迫自己好歹去网络上看点有关神经元结构的搜索信息,结果还真是出乎我意料。
网页上说,大脑神经元突触有三种联结方式:1、轴树突触,是指一个神经元的轴突与另一个神经元树突相联结的联结方式;2、轴体突触,是指一个神经元的轴突与另一个神经元胞体相联结的联结方式;3、轴轴突触,是指一个神经元的轴突与另一个神经元轴突相联结的联结方式。当我看到这些内容时,我突然发现原来答案竟然是如此的简单,真可谓“踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”。
首先,这印证了我对突触“偶然形成”的猜想,轴突只管自由自在地生长,无序随机地伸展,触到谁就是谁。触到树突就是轴树突触,触到胞体就是轴体突触,触到轴突就是轴轴突触,没有计划,也没有目标,完全地自由随机。
其次,当然也是最重要的是,我认为自己找到了神经动质帧“局部化”的机制原因——轴轴突触。我是这样理解的,假设电影图像帧上有两个相邻的像素点A、B,对应着神经动质帧上相邻的两个神经元细胞a、b,这两个神经元细胞通过神经突触联结在一起,并且我还猜这两个神经元细胞之间的神经突触大概率是不但有轴树突触和轴体突触,而且还会有轴轴突触,因而当a神经元细胞是强反应时,b神经元细胞会因为轴轴突触的抑制作用而中断动作电位的传导,对应的大脑视觉印象可能就是A像素点是清晰的,而B像素点则是模糊的。同理,当b是强反应时,B像素点是清晰的,A像素点却成模糊的了。我觉得这种联结方式太神奇了,太完美了,不会有比这更好的方式了。唯一的问题就在于你有没有这个想象能力了?
最后,我猜视网膜中心位置像素点的反应很可能会比较强烈,因而使得视网膜边缘位置像素点的反应受轴轴突触抑制作用的影响很可能会变得相对比较模糊,神经动质帧于是就被“局部化”了,这就使得我胡猜瞎想的“局部结构反应”成为可能。
我觉得自己解释得非常清楚明确,但我也知道应该没人能听得懂,听不懂也没办法。当我最初看到轴轴突触的抑制作用时,我的惊喜无法言说,真是太不可思议了。于我而言,最困难的问题并不是知道,而是到底该如何解释。当然,知道意识的秘密其实是一件几乎不可能的事,而解释意识的秘密则更不可能了,但我已无法退缩。
前面说过,大脑多层立体神经网络结构的局部可以再分解为两个小局部,也可以再合并进一个大局部,或者说“局部层”可以分解成两个小局部层,也可以合并进一个大局部层。神经动质帧的局部当然也是动态的,但是神经动质帧这个所谓的局部其实就是视网膜中部区域的神经反应相对会比较强烈,从而造成视网膜边缘区域的神经反应相对较弱甚至中断传导,也可以说是视网膜中部区域的神经反应传导得更强更远些。
不能说在神经动质帧局部化过程中相对模糊的边缘区域绝对不重要,要是边缘区域内有强烈或突然的变化时常常会提醒大脑有危险情况,但是在一般情况下边缘区域的变化常常不在大脑的感知之内的。事实上人类对所有事物和场景的感知都是“局部”的,可惜世人暂时还不了解这一点。
例如上一章讲过的这两张图片,世人都以为它们是一种视错觉,要么是眼睛欺骗了大脑,要么是大脑欺骗了眼睛,其实世人还无法认识到这样的图片已经用一种非常极端的方式将大脑的运行机制展现出来了。
图A-04-02
图A-04-03
上一章基于“两字实验”主要是侧重于阐述大脑感知的“局部结构”,这一章重点是要基于电影图像帧阐述神经动质帧的“局部化”。眼睛视网膜每秒钟大约产生24帧神经动质帧,如果观看任何一张图片的时间有两秒钟,则意味着大脑在这两秒钟内对这张图片产生了约48帧神经动质帧,三秒钟就有72帧,四秒钟就有96帧之多了。当然,无论是哪一帧都是“中心局部化”了的,即只有中心区域的神经反应是强烈的,主观印象也就是清晰的。
在我的猜想中,一帧局部帧原则上可以联结反应激活一层局部层,不同的局部帧原则上联结反应激活不同的局部层。我们还是按一秒钟24帧来计算吧,当眼睛正常扫视这两张图片的任何一张图片时,在一秒钟内大脑接收到24帧神经动质帧,因而这张脸上五官中的任何“一官”都对应有约5帧神经动质帧,这5帧神经动质帧应该可以联结反应激活你大脑里对应的那“一官”的神经记忆结构层,也可以说在这一秒钟内这张脸上的五官所各自对应的神经记忆结构都被联结反应激活,因而你的大脑对这些图片的印象就是你能够看清这张脸上的全部五官。
可如果你定住眼睛,盯着这张脸上五官的任何一官看,这意味着在同样的一秒钟内视网膜感光细胞只产生了24帧完全一样的神经动质帧,而这24帧“局部化”的神经动质帧只能联结反应激活对应的某“一官”的神经记忆结构,因而你大脑的主观印象是你只能看清这个一官,或者说这个局部,而其它局部则会显得模糊了。
这个“神经动质帧局部化”其实还是很多问题的答案,例如:
图A-05-01
这张图片看起来都是“9”,但其实里面还藏着一个“8”,这个“8”初看起来还挺难找的,你得把眼睛定住来,慢慢地找,然后你就有可能找到这个“8”了。事实上这个“8”一直都在,但为什么你刚开始却看不见?
理解这个原因你得有两个基础认识观念。
第一,大脑神经记忆结构是局部的,即大脑里的神经记忆结构中只有“8”和“9”的结构,没有“88”、“888”、“888888”或者“99”、“999”、“999999”这样的神经记忆结构,对“88”的感知其实是联结反应激活发“8”结构两次,“888”是联结反应激活“8”结构三次,“888888”则是联结反应激活“8”结构六次,“99”、“999”、“999999”也是联结反应激活“9”结构相应的次数。
第二,视网膜产生的神经动质帧也是局部的,即每一帧神经动质帧只产生了一个“8”或一个“9”的局部帧。
“结构层局部”和“动质帧局部”是两个我独创的基础认识观念,要是能够理解这两个基础认识观念,你才有可能理解我的整个观念体系,也才有可能理解这个事实上一直都存在的“8”在刚开始时你却看不见。
当你初看这张图片的第一秒钟内,你的视网膜产生了约24帧神经动质帧,但这张图片里的“9”实在太多了,很可能这24帧神经动质帧里没有一帧是“8”的。就算有一帧是“8”,也会因为“9”的神经动质帧数量太多了,其而神经反应也就会很强烈,使得“8”的神经动质帧被抑制了。即使两秒钟48帧或者三秒钟72帧、四秒钟96帧,确实能产生一两帧“8”的神经动质帧,但相比仍然较弱,仍然会被更强烈的“9”神经动质帧所抑制。这就使得即使“8”一直躺在你眼前,动都没动,你也只能视而不见。
但你将眼球转动的速度降下来,你慢慢地一个一个地去查找,你才有可能发现“8”在哪里。这个道理也非常简单,当你慢下来时,你才有可能在一秒钟内产生相对较多的“8”的神经动质帧,这时“9”的神经动质帧相对就少了,就弱了,再也没有办法抑制“8”的神经动质帧的传导了,于是“8”的神经动质帧反应激活了“8”的神经结构层,于是我们的视觉印象就发现了这个“8”。
还有我们对某一个人的讲话非常感兴趣时,我们会忽略旁边其他人的讲话,因为我们对这个人的讲话感兴趣,所以我们对这个人的语音神经动质帧的反应就会比较强烈,而这个相对强烈的语音神经动质帧会抑制那些相对较弱的语音神经动质帧,从而使得语音神经动质帧也局部化了。大脑的专注机制挺有趣的,神经动质帧的局部化是基础,还有其它内容我们以后再聊。
这一段最简要的内容就是“神经动质帧因为轴轴突触的抑制作用产生局部化”,只是大脑中并不存在什么“神经动质帧”,这完全是为了便于世人理解视觉反应而拟制出来的,而视觉对于世人而言是最有感官基础的内容,因而这个观念对于世人理解意识秘密又具有十分重要的作用,但无论如何你必须要记住,“神经动质帧”也好,“局部化”也好,都只是过河的桥、上楼的梯,那么这个桥和楼到底是什么呢?是你大脑中的反应!你要完全理解意识的秘密才能完全理解我说的到底是什么意思。
(三)局部帧的分解
小时候家里的电视机先是黑白的,后来才换成了彩色的,但是我却产生了一个只属于我一个人的问题:世界明明是彩色的,可为什么只有黑白两色的场景却完全不会影响我们的感知呢?
我为什么会有这样的问题?那是因为我认为大脑内部的神经记忆结构层与视网膜受外部世界光线刺激所产生的神经动质帧应该是对应的,但彩色与黑白显然是不对应的,这是为什么?
我知道别人理解我的这个问题应该是很困难的,但这也是个涉及大脑运行机制非常基础的问题,我该怎么表述呢?简单点说就是我很早就怀疑大脑对形状和颜色的感知是分开进行的,但长期以来并不知道大脑到底是如何实现的。后来了解到视网膜感光细胞有视锥细胞和视杆细胞之分,这终于解开了我的谜团。
网络上关于视锥细胞和视杆细胞的具体特性我就不赘述了,因为我既不能完全相信,但也无力反驳,它们并非我兴趣所在,我实在是懒得学懒得想。我只是猜视网膜上的感光细胞可能可以分为感色和感形两种,不过从某种意义上说,感形细胞其实也是一种感色细胞。可是既然都是感色细胞,我又为什么会将它们区分为感色和感形呢?语言只是语义的标签,你要是能有我的语义,你自然会理解我的语言,你要是没有我的语义,无论我怎么运用语言,你终究还是难以理解。要是你能理解感光其实只是在感色,形状只是色彩的结果,那么你可能会理解我的意思。但问题是,你如何去理解形状是色彩的结果呢?
我知道自己之所以能破解意识秘密的最根本原因其实并不在于霓虹灯字牌,而是在于我的思维自幼就非常怪异,怪异得连我自己都觉得非常怪异,我自己不仅难以解释,而且还坚信不疑。
在我的想象中,视网膜上感光细胞受到光线刺激所产生的第一帧神经动质帧就像是大脑成像的照片,应该和摄影成像的照片差不多;这一帧神经动质帧传导至第二层时,应该就出现了“中心局部化”,即“中心清晰、周围模糊”,摄影成像的照片中心和周围则都是清晰的,这就是大脑成像的照片与摄影成像的照片最初的不同;神经动质帧从第二层传导至第三层时,不仅周围更加模糊,而中心清晰的局部帧开始出现分解,最起码的是色彩从照片中分解出来,即色彩归色彩,形状归形状,不再是一个整体了,这个时候的神经动质帧与第一层相比已经发生了很大的变化。我不知道你能不能想象?当然,我知道这种想象很困难。
这种所谓“局部帧分解”肯定只是我的胡猜瞎想,我没有任何凭证和依据,只能依靠你的想象。其实最好的方式是用视频来表达,可能这会减轻你想象的难度,但我现在没有这种制作能力,我也不知道有生之年会不会有这种机会。要是没有,我觉得那确实是一个巨大的损失,是一个巨大的遗憾。
你也可以将“局部帧分解”视为局部的局部化,所有的整体都是局部叠加合成的,但其实的所有的局部也是局部叠加合成的,依次类推下去,最终的单元就是联结或联结反应,就是一个神经元和另一个神经元的突触联结。
我不知道你能不能理解,但要是你能理解这个“局部帧分解”,你大概可以理解为什么我说这个“神经动质帧”是拟制的,它只是过河的桥和上楼的梯,你不能真的相信大脑里真有什么“神经动质帧”。然而无论如何,你要想理解意识的秘密你又必须在大脑里构建这么一个非常生动形象的“神经动质帧”,以及“局部化”和“分解”,这都是理解意识秘密必不可少的基础认识观念,没有这些基础,我都不知道该从何说起。
我的痛苦在于,不讲这些你无法理解意识的秘密,可讲了这些你就能理解意识的秘密吗?其实我只是在寄希望智者哲人的出现,哪怕一两个也好啊。
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