眼见未必为实——聪明反被聪明误？

虽然我们对大脑视觉的探索已有好几个世纪，只在最近20年内我们才发现自己竟然几乎是瞎子。人们常常看不见自己的看不见！

李兆平(伦敦大学学院教授)

约半个世纪前，美国麻省理工学院的一位教授，给出了一个本科生暑期科研项目：写一个计算机程序来认出输入图片中的物体。这有何难？物体认知不就是将输入的图片数据用个算法处理后的输出吗？完全可以用来给那些聪明的学生们练练身手。然而，几十年过去了，那个暑期科研项目依然没能很好地完成，却催生了全球的计算机视觉领域。

我们所谓的聪明，包括具有做高等数学和编复杂的计算机程序等类似的智力。不可思议的是这种智力竟然不够用来编个程序，认出（比方说）以下这个图里的物体。

图为“Understanding Vision:Theory, models, and data”书中插图5.51A

你能编个程序从此图的像素数据的输入来认出苹果吗？一个学前儿童（她的眼睛作为摄像头，她的大脑做处理器）能毫不费力的认出这个苹果，不用学过高等数学或编程等。其中的难点之一是个“先有鸡还是先有蛋”的问题：在图中找出属于苹果的像素后能帮我们认出苹果，而认出苹果后能帮我们找出图中属于苹果的像素。

不久前又有个关于视觉的发现，让人预想不到而且不可思议：我们几乎象瞎子一样没看见大多在我们眼前的物体。“什么？！可我眼前看得一清二楚啊”，你可能会抗议。那么，你是否一下就能看出下面两张图片之间的区别呢？

图为“Understanding Vision:Theory, models, and data”书中插图1.6

大多人在几秒之内看不出两张图片之间（很大）的区别——为什么呢？我们大脑中的直觉反应是“我看得一清二楚”，这个直觉吻合我们对“自己几乎是瞎子”的无知。于是，我们看不见自己的看不见！如此的睁眼瞎，怎么让我们在这复杂的世界上活得好好的呢？这个故事说来话长，还没个结尾，故事人物包括大脑注意力的机制。

所谓“聪明”包括我们能有意识地利用熟悉的规律和已有的经验来做推理。但是，如果我们大脑视觉的大多机制是潜意识的，和我们下意识的经验大相径庭，那该如何呢？的确，人脑中大多掌控视觉的脑区离主管下意识思维的前额叶最远。怪不得前两个视觉现象的例子，如此违背我们的直觉！怪不得虽然我们对大脑视觉的探索已有好几个世纪，只在最近20年内我们才发现自己竟然几乎是瞎子。

另一个不可思议的视觉现象是6年前才发现的：我们的眼睛或注意力会被看不见的视觉信号自动吸引。根据我们的日常经验，视野中强力自动地吸引我们注意力的物体都显得非常与众不同。比如，万绿丛中的一点红会使我们不由自主地朝它看，除非我们是色盲。这个经验总结：“只有明显与众不同的物体才会强有力地自动吸引我们的注意力”，又是错了！在下面的图中，我们看见的图是两个图的重叠，用看三维电影的立体眼镜，我们可以将一个图给左眼看，同时另一个图给右眼看。

图为“Understanding Vision:Theory, models, and data”书中插图5.9

我们地感觉就好像这个看见的图（这个图只包括棒，不包括箭）是同时给两个眼睛一起看的一样。那个特殊的唯一朝向（右倾）的棒最显得与众不同。而那特殊的，唯一呈现给左眼的，棒看上去和大多棒没什么区别，也就是说，我们看不出这根棒的与众不同之处：它的输入眼。然而，这个特殊眼睛来源的棒经常比特殊朝向的棒更能吸引我们的注意力，以至于我们更倾向于第一眼先朝它看，而不是先朝唯一朝向的棒看。甚至在我们被要求快速找到唯一朝向的棒而不要管别的棒的情况下，这个倾向还是存在。就好像这个特殊眼睛来源的棒有个“万绿丛中一点红”一般的与众不同之处来不由自主地吸引我们的注意力，只是我们下意识的识别能力对这类与众不同之处是“色盲”的。很多视觉研究科学家不亲身经历一下不敢相信这个视觉现象。

对于我们“聪明”的，下意识的大脑来说，这些不符直觉的视觉现象奇怪得超出我们的理解范畴了吗？研究视觉是否象地球人想要理解火星人那么难？登陆火星能帮助那些地球人达到他们的目标。可是我们下意识的大脑是否太“聪明”，太偏见，以至于不能适当地“笨”化一点去理解那些潜意识的视觉机制吗？是不是因为我们是过分“聪明”，具有太多下意识成见的，视觉动物，以至于我们不能理解我们自己的视觉的能力？（至少，如果我们要研究电鱼是如何用对电的感管来感知周围的物体，我们不会有成见。）认识到我们的困难是克服困难的第一步，这样我们才能真正聪明起来，而不被我们的半桶水淹没。

（原见牛津大学出版社的博文网，原文为英文，经作者翻译成中文，授权“赛先生”刊发）