一张图,彻底暴露人类视觉系统,你看到的是大脑对现实的最佳猜测

老胡懂点星 2025-03-01 01:28:23

你可能没有注意到,但你的眼睛和大脑一直在欺骗你。

当你盯着那张扩张洞错觉(Expanding Hole Illusion)的图片时,中心的黑洞仿佛在无限扩展。它并没有真正移动,但你就是能“看到”它在变大。你知道它是静止的,但你的大脑不允许你这样认为。这不仅仅是一个有趣的视觉游戏,而是人类视觉系统的一场彻底暴露。

这个错觉揭示了一个惊人的事实:我们并不是直接“看到”世界,而是靠大脑构造现实。换句话说,你眼中的世界并不是真实世界,而是大脑对现实的最佳猜测。所有的信息都要经过处理、筛选、重组,最后才成为你“看到”的样子。扩张洞错觉,就是这个过程被拆穿的瞬间。

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视觉的运作方式比你想象的要复杂得多。我们习惯性地认为,眼睛就是摄像机,拍下的画面直接传输到大脑,大脑再进行解读。但事实并非如此。如果眼睛真的只是摄像机,我们看到的世界将是模糊、扭曲的,甚至充满盲区。毕竟,视网膜上最清晰的部分只有一个指甲盖那么大,而我们却能看到广阔的视野。这背后的补偿工作,全靠大脑。

当光线进入眼睛,它们首先会在视网膜上投射成像,而视网膜的神经元——特别是视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells)——会负责处理这些信息。研究发现,这些神经节细胞并不是简单地把信息传递给大脑,而是在视网膜层面就开始“编辑”数据。

扩张洞错觉之所以存在,正是因为视网膜的这些细胞在处理对比度和运动感知时,制造了一个假象。黑色的中心区域,配合周围渐变的颜色,使得大脑误以为它在“扩展”。大脑接收到的信息不是一个静止的图像,而是一个动态变化的景象。也就是说,扩张洞的移动并不发生在现实世界中,而是你的大脑主动“生成”的。

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这不是大脑第一次欺骗我们,也不会是最后一次。事实上,大脑每时每刻都在调整我们对世界的感知。为什么?因为演化选择了效率,而不是精确。

人类的视觉系统演化到今天,最重要的目标不是忠实地再现世界,而是快速地提取最关键的信息。毕竟,我们的祖先不需要知道远方草丛里每一片叶子的形状,他们需要知道的是:那片草丛里有没有潜伏着猛兽。

这种策略的代价,就是我们会受到错觉的影响。扩张洞错觉就是一个典型案例:黑色中心区域的渐变让神经节细胞误以为有光线变化,进而触发大脑的运动预测机制。这种机制在现实生活中非常重要,比如当你开车时,你的视觉系统必须快速判断前方物体是否在移动。而在这个错觉的场景下,这种机制被“骗”了。

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更有意思的是,这个现象并不仅仅发生在人类身上。研究发现,基于生物视觉原理的人工智能系统,也会“上当受骗”。

目前的AI视觉系统主要依赖边缘检测和对比度增强技术,这些技术与人类视觉中的“差分高斯滤波”(Difference of Gaussians)原理类似。也就是说,这些AI在识别图像时,实际上采用了和人类大脑相似的方法。当科学家把扩张洞错觉的图片输入这些AI视觉系统时,它们也会像人类一样,错误地判断中心黑洞在扩展。

这意味着什么?

意味着我们不仅可以用AI来模拟人类视觉,还可以用错觉来测试AI的视觉局限性。换句话说,如果一个AI系统能被视觉错觉欺骗,那说明它离真正的人类视觉系统又近了一步。这不仅是对AI研究的突破,也给未来的人工智能应用带来了新的启示。

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如果AI也会受到视觉错觉的影响,那在军事领域的影响会有多大?

现代战争越来越依赖机器视觉系统。从无人机识别目标,到战斗机飞行员的增强现实(AR)头盔,再到自动驾驶坦克,AI视觉系统在军事中的应用越来越广泛。如果AI系统在某些特定的光影环境下,出现类似扩张洞错觉的误判,那么可能会导致灾难性后果。

假设某款军事AI视觉系统需要快速识别战场上的敌人。如果对手利用某种类似“扩张洞错觉”的伪装技术,制造出一种让AI误判目标距离、大小甚至运动方向的图案,那么AI可能会做出错误的决策。导弹可能会打偏,无人机可能会错过关键目标,甚至自动防御系统可能会误伤己方部队。

这种风险并不是杞人忧天。研究者已经开始利用视觉错觉的原理,设计出能欺骗AI的“对抗样本”(adversarial examples)。比如,一张看似普通的图片,经过精心调整的像素后,可以让AI把一只猫识别为一辆汽车。如果这种方法被运用到军事伪装领域,那么未来的战争可能不仅仅是武器的对抗,更是认知系统之间的较量。

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当然,视觉错觉不仅仅是威胁,它也可以成为一种突破。

医疗影像处理正是一个典型的例子。在MRI、CT和X光扫描中,医生需要从复杂的图像中找到关键病变。但这些图像往往噪声较多,病变区域可能并不明显。研究人员发现,如果能模仿人类视觉的对比度敏感性,把扩张洞错觉背后的原理引入医疗影像算法,AI系统就可以更加精准地检测异常。

比如,在青光眼、黄斑变性、糖尿病视网膜病变等疾病的早期筛查中,视网膜的神经节细胞功能会出现异常。如果AI能学会识别这些异常,并结合人类视觉系统的对比度增强原理,那么医生就能更早发现问题,患者也能更早接受治疗。

扩张洞错觉不仅仅是一张奇特的图片,而是大脑运作方式的一次完美展示。它告诉我们,视觉并不是简单的信息传递,而是一场大脑的计算游戏。它让我们看到,AI不仅可以像人类一样感知世界,也可能像人类一样犯错。

而这,或许正是未来人工智能发展的最大挑战:如何让AI不仅能看得见,更能看得懂。

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评论列表

用户11xxx96

用户11xxx96

3
2025-03-03 10:45

你发现了视觉快速形成的秘密。

老胡懂点星

老胡懂点星

感谢大家的关注