2013年4月10日星期三

走进计算性思维——Jeannette M.Wing教授的精彩分享




编者按:计算性思维(computational thinking一个看似遥远与抽象的概念,但当中却蕴含着丰富的人生大智慧。小到洗衣做饭,大到公司决策,人类的工作生活都与计算性思维息息相关、紧密相连。计算性思维究竟是什么?如何更好的掌握与运用这一能力?它又如何被运用到商业实战中去?201210月在天津召开的微软亚太教育峰会上,即将就任微软副总裁的Jeannette M. Wing教授和微软亚洲研究院技术战略和沟通部高级总监张益肇博士分享了他们对计算性思维所积累的宝贵认识,共同探讨了其对人类行为的产生深远影响。精彩内容,即刻奉上。


                                                                      
微软亚洲研究院:您能简单介绍一下什么是计算性思维吗? 

Jeannette Wing在我看来,计算性思维实际上是一个思维的过程。计算性思维能够将一个问题清晰、抽象地描述出来,并将问题的解决方案表示为一个信息处理的流程。它是一种解决问题切入的角度。现实中针对某一问题你会发现有很多解决方案的切入角度,而我所提倡的角度就是计算性思维角度。计算思维我认为它包含了数学性思维和工程性思维,而其最重要的思维模式就是抽象话语模式。

2006年,我就在《美国计算机学会通讯》上发表了《计算思维》(Computational Thinking也称计算性思维)一文,将计算思维作为一种基本技能和普适思维方法提出。它的运用将引导计算机教育工作者、研究者和实践者去推动社会变革不仅仅限于计算机领域,例如当前各个行业领域中面临的大数据问题,都需要依赖于计算算法,来挖掘有效内容,这意味着计算机科学将从前沿变得更加基础和普及。

微软亚洲研究院:您是基于什么情况构思出这篇文章呢?

Jeannette Wing0304年时我发现在美国选修计算机科学本科生越来越少。当大家看到这种情况时都很沮丧、很郁闷也很担忧。我觉得计算机科学并不仅仅提供一些技术、一些硬软件、还有系统,我们还提供一种思维的模式。2006年我就写了这篇文章(指《计算思维》),主要是说我们计算科学这个领域提供的思维模式,它对所有的领域、职业都是适用的,都是能够从中受益的。

此外,我写这篇文章还有两个原因,一个是告诉学生选修计算机科学不是简简单单只学怎么编程。另外也希望通过这篇文章,吸引更多的学生来选修计算机科学的课。对于学生而言,学一点算法、计算机编程,抽象化的这种技巧,对于今后从商、搞法律、学医或者是自己创业,都会比那些没有学过计算机科学的人要更强,要更加有优势。这是因为学习抽象的语言和算法,你就会有一种新的解决问题的技能。另外有了计算性思维的人,就会知道计算能力的强大性,就知道比如说大规模的、或者很复杂的问题,其实可以发挥一些计算的能力去解决。现在大数据在任何领域都很火,我们只有通过计算技术这种能力,运用超算的基础设施,才能够去解决每一个行业大数据的挑战。像生物、医药、金融、社科、人文、还有基础科学方面,他们每个领域都有很多的大数据,可以从中去挖掘一些内容,靠计算算法,还有基础设计就能把这些内容挖掘出来。
 
微软亚洲研究院:怎样判断一个人是否具有计算性思维?

Jeannette Wing计算机性思维最重要的就是可以帮助人们在真实的情况下解决问题。一个真正问题的实现,由于种种的限制,你不可能达到一种完美的抽象,抽象的过程当中,一定会有各种各样的性质。如果当一个人碰到问题时,他会先对这个问题进行抽象,抽象之后去对它进行一种重新的计算性表达,然后发挥自己工程性的思维,会考虑这个问题的解决效率是不是高,表达是不是准确,那么就说明这个人确实是一个有计算性思维的人。

微软亚洲研究院:您能否举个例子说明计算性思维在生活中的运用?

Jeannette Wing我就拿做饭来做例子吧。你有4个灶头,锅碗瓢盆的数量是一样的。你又要做肉菜、又要做一个素菜,还要做一个甜点很多人都会做饭,但并不是所有人都是好的厨师因为很多人都是凭自己的直觉去做饭的。对于一个有计算性思维的人,他既要考虑到效果、又要考虑到正确性。在保证做出好吃的饭的同时,还考虑到诸如做荤菜的时候不要凉了,同时要做搭配的素菜。其实从计算性思维角度来说,这就是给定有限的资源,我如何去设定几个并行的流程的问题,实际上说白了就是一个任务统筹设计。

微软亚洲研究院:您认为怎样才能让更多的人来获得计算性思维的能力并掌握其方法?

Jeannette Wing:我曾经在美国国家科学基金会工作过三年,主管所有关于计算机科学方面的事务,所以我有一个在全国推广计算性思维的一个国家级的平台。我们主要想让大家知道,针对这些科研的群体,计算性思维对所有的工程师和科学家都是有好处的。后来我们还专门成立了一个资助的项目,就是对所有的工程师和科学家,如果你是在推进自己的科学研究、工程研究方面,并采用了计算性思维,我们就会给你资助。

刚才讲了都是科研团体的,教育方面挑战比较多。我也是利用当时这样一个很好的平台,与许多美国国内的各种组织合作,包括我们中小学的教育组织,还有我们大学的本科组织,还有一些高中,另外还有一些专业的计算机科学的组织一起来推广计算性思维。美国高中有一个关于计算机科学的高级资质考试,如果你考过了这个之后,拿到这个成绩进了大学里面是算学分的。这个考试现在基本形式就是考你的编程,我介入之后就是和负责这门考试的组织修改了考试的内容,现在不止考你编程,也包括计算性思维的一些基本原则。

其他国家像英国、爱尔兰、新加坡,他们都是自主向他们中小学、本科生去推广计算性思维,如果未来中国也会做这个推广工作,我会觉得我这个梦想真是成真了。

微软亚洲研究院:您觉得应当怎样在中国推广计算性思维?

张益肇:计算性思维一方面来说就是要考虑到你的行为就像是电脑程序一样,可以改变的。对于北京的交通而言,其实常常在变化。你每天在不同的时间从家里出发可以得到不同的到公司的时间。如果你有足够多的数据,你可能会得到这样的结论:如果我每天提早半个小时出发,我可能会提前一个小时就到公司。这样等于把自己的行为,变成计算机里的程序,你调节不同的参数,就会得到不同的效果。这对于组织而言也是这样,组织就像是一个企业,在企业中员工一直重复某些规矩或者是做事的方法。这其实是可以优化的,但你要想办法怎样复制,这些操作的行为,就好像说一个程序一样,你可以决定我把这部分换掉,我换成另外一个行为这个效率可能就提高了。比如说像我们在公司,你要去出差,可能就不需要再填表,让老板签名,而是在网站上完成,这样的话大家都省事,任何时候老板可以批。

Jeannette Wing任何一个公司都有工作流程,有接待访客,或者是差旅报销都有相应的工作流程,如果我们兼容计算性思维,可以采取一些技术方面,把这些流程进行一些分析比如说分析这些人和资源是不是最有效的利用,然后我们简化这些流程,避免重复,避免浪费。对于一个普通人,比如说一个中国人,你日常生活中碰到很多复杂的问题,要千头万绪都要去想清楚,你可能无所适从,你可以利用计算性的思维,把工作分一个主次,然后着重去关注那些主要的问题。

微软亚洲研究院:目前您的计算性思维研究与培养上有怎样的心得体会?

Jeannette Wing“计算性思维”算不上一个研究的主题,其实计算科学研究最终得出来是一些工具、语言、方法还有技巧,他们其实是计算性思维的显性的再现。我们可以从这个哲学的角度,或者从理念的角度,就把计算性思维当做一个研究课题来研究。

我们可以问一些问题,比如说在什么年龄阶段去学习计算机科学当中的哪些概念是最好的。就像是数学领域的教学,我们也是通过几百年的学习总结出不同阶段应当传输的数学知识。人的接受程度一定是先学简单的,大脑才能够慢慢接受那些更难的知识。但是在计算机学科的方面,我们对各个领域的教学次序,并没有一个明确的答案。比如算法什么时候教,是早点教还是晚点教我们并不清楚。这个只能说是靠我们这些学习科学的研究者,还有教育研究者,以及计算机学科的研究者,联合起来才能把这个答案给他找到,为计算机思维的培养打下良好的教育基础。

  

逃出你的肖申克(五):看不见的牢笼(上)


逃出你的肖申克(五):看不见的牢笼(上)2
作者:刘未鹏

三.情绪的牢笼

情绪是人类最强大的能力之一,我们有丰富而微妙的情感世界,我们大脑中有众多涉及到情感的模块,如杏仁核、前额叶皮层、前扣带皮层等等,我们强大的情绪脑使我们能够在一瞬间对事物贴上喜欢没感觉厌恶的标签(从而迅速作出趋向无所谓还是回避的选择)(The Happiness HypothesisThe Mindfulness Solution),能够对复杂的道德情境作出众口一词的判断(The Moral Animal),能够体会蕴含着无限微妙情愫、只能意会不可言传的隐喻(I Is an Other)。

然而,另一方面,我们的情感世界也是我们大脑中牢笼最多的地方。要理解这一点,需明白情绪大脑的几个基本属性:高优先级黑盒迅速但粗糙

大脑中的情绪模块属于进化年代较为古老的部分(《Synaptic Self》),其掌管的事情往往是关乎生存繁衍利益,所以权力至高无上,例如你走在河边,忽然看到一条弯弯曲曲的东西横在路边,还没等你的理性大脑反应过来你就一跳三丈高了,这个让你一跳三丈高的信号便源于我们情绪大脑的一个重要模块——杏仁核(Amygdala)。我们的视觉信号进入大脑之后兵分两路,其中一路(high road)通往我们大脑的高级区域做详细但较慢的计算,另一路(low road)则到达我们的杏仁核,进行迅速但粗糙的计算,我们的立即行为受到low road的支配(被杏仁核绑架了),因为该路的计算速度较快(但很遗憾是一对矛盾),如果疑似遇到对我们可能有威胁的场景,我们立即就会进入所谓的战斗或逃跑fight-or-flight)状态。

由此可见,情绪大脑并不那么聪明,它要的是(因为所涉及的决策往往生死攸关),而未必是,就像我们设计计算机算法一样,为了,有时候必须以牺牲为代价。此外,当牺牲的时候,情绪大脑也不是胡乱牺牲,而是会有特定的倾向性,它会倾向于宁可错在保守的一边,即宁可把绳子错当成蛇,也不可把蛇错当成绳子,因为把绳子错当蛇只不过是吓一跳而已,没什么代价,而把蛇错当成绳子可能就犯下了生死攸关的大错。大脑中的这种固定的、有章可循的倾向性就是所谓的认知偏差cognitive bias)(Predictably Irrational)。此外,我们的情绪大脑还是一个黑盒模块,绝大多数时候,我们只能感受到其输出(情绪体验),而对于为什么我们会产生这样或那样的情绪,却一无所知。有些时候,我们甚至都不知道我们对某些人和事的真实情感是什么(例如人们常说的总是在失去以后才知道珍惜)(Strangers to Ourselves)。很多时候我们认为很了解自己,是因为我们的理性大脑非常善于为自己的情绪或行为寻找看上去合乎情理的解释(《逃出你的肖申克(四):理智与情感》

有这样一个有名的心理学实验,由心理学家Donald G. DuttonArthur P. Aron1974年设计,实验名叫悬索桥上的爱Sway)。实验者招聘了一些被试,表面上称实验的目的是为了研究优美的风景对人的创造力的影响,实验的场所在一处风景名胜,被试需要穿过一座悬索桥,如图:

逃出你的肖申克(五):看不见的牢笼(上)2

一位漂亮的女助手会拦住被试,请求填写问卷。对于其中一部分被试,女助手在他们已经穿过了悬索桥之后拦住他们,而对于另一些被试,则在悬索桥中间拦住他们。在问卷填写完毕之后,女助手会留下自己的电话号码,并对对方说如果你有兴趣,欢迎打电话给我,我很愿意进一步解释实验的细节
 
然而,这个实验的真实意图却是想要知道到底是哪组被试中有更多的人对女助手动心,实验人员事后会统计哪组被试当中有更多的人会打电话约女助手出去。

这个实验之所以有名,是因为其结果很令人掉下巴:两组被试唯一的区别便是在桥上还是桥头被拦下来,这个无关紧要的区别跟女助手的吸引力究竟能有什么关系呢?然而,包括后续的类似实验也证实了确有关系:在桥上被拦下来的被试当中有更多的人打电话约女助手。为什么?心理学家认为,当被试处在悬索桥上的时候,情绪处于高唤起状态,心跳加速,手心湿润,这跟异性吸引所致的唤起状态很相似,人们的下意识会将这种唤起状态部分错误归因为女助手的吸引力。而实验最关键的地方在于,被试自己并不认为是这种错误归因让他们觉得女助手更加具有吸引力,而是真诚地认为女助手就是更有吸引力。

类似的,我们都知道,热恋中的情侣,父母越是干涉,往往会反而导致他们情感越发热烈。但这儿的关键在于,他们不会觉得这是家长干涉的功劳,而是真心觉得情感越发强烈。心理学家把这种现象称为罗密欧与朱丽叶效应罗密欧与朱丽叶效应体现了一个一般性原则:由于我们的大脑每秒接受的信息里面只有少得可怜的一部分到达意识层面,绝大多数都在下意识层面处理掉了。因此我们无法直接洞察大脑中发生了什么,绝大多数时候,我们之所以感觉知道我们为什么这样那样做,是由于我们的大脑无时无刻不在推理为什么我会那么做对于了解自己的人来说,这种推理往往正确,但如果不够了解自己,那么就有可能错误地推断了自己行为的动因

心理学对我们行为的动机有一个基本的区分:外部动机和内部动机。前者例如:金钱、物质、惩罚,等等。后者例如:好奇心、成就感、价值观等等。一个重要的观察是:当内部动机和外部动机同时存在的时候,我们常常会下意识倾向于把自己的行为的动机归因于外部动机,因为外部动机更为看得见摸得着,而内部动机则较为隐蔽(文艺一点的说法就是内心的小声音太容易被外界的喧哗所遮蔽)。

心理类和育儿类的书籍中经常可见引用这样的一个故事(此处的版本稍加演绎,原版记不大清了):
 
一位老人住在一个小木屋中,经常有小孩来他的木屋旁边玩闹,喜欢安静的老人不胜其扰,老人知道赶他们走也没有用,甚至可能适得其反。有一天,老人把孩子们叫过来,给了他们每人五毛钱,说我很喜欢你们,以后你们每天都过来玩,每次都都会给你们每人五毛钱。孩子们听了之后当然很开心,居然还有这等好事,还有人愿意花钱让他们玩,于是他们每天过去玩。如此过了一阵之后,老人又把他们叫过来,说最近我没什么钱了,只能给你们每人两毛钱,孩子们听了之后虽然有些不快,但总比没钱好吧,所以还是过来玩,但劲头已经大不如前了。如此又过了一阵,老人说虽然我很想你们过来玩,但我真的没钱了,以后不能再给你们钱了。孩子们听了很生气,后果很严重,心想没钱还指望我们来玩吗?,于是都散了。

育儿类的书籍用这个故事来告诫父母,毁掉孩子对事情本身的兴趣的最好的办法就是给物质奖励。当物质奖励和兴趣同事存在的时候,由于前者更为看得见摸得着,而且我们的大脑对于物质激励更为敏感,所以更容易推测自己的行为的动机为物质激励,而一旦大脑将这两者挂上了因果关系就坏事了,因为一旦以后(物质激励)被撤掉,(好好学习)也就消失了。(当然,如果孩子本身就对什么都没有兴趣,那么使用物质激励来作为初始动因也无不可。由于本就没有内部动机,所以外部激励不会让事情更糟,RedirectThe Surprising New Science of Psychological Change第四章对此有非常详细的分析)

反过来说,当外部动机看上去不足以解释行为的时候,我们也会(同样错误)地把动机归结为我想这么做。社会心理学有一个有名的说服技巧叫登门槛效应Yes!: 50 Scientifically Proven Ways to Be Persuasive),其原理也与此类似。

类似的情况还有很多,它们统称Overshadowing Effect(遮蔽效应),当行为存在多个可能的解释的时候,更吸引眼球的解释往往会占上风,不管其是否真正的解释。换句话说,吸引眼球的外部动因会遮蔽内心的微弱的小声音。

面对选择也是如此,我们究竟是因为什么原因选择这个而不是那个呢?可口可乐和百事可乐口味的双盲实验相信大家都耳熟能详了——人们相信他们选择可口可乐而不是百事可乐是因为前者味道更好。然而一旦把标签撕掉,人们往往惊讶地发现自己选择的却是百事可乐。实际上,标价品牌、甚至放在货架上靠左还是靠右的位置菜单上的字体是否美观,这些都在下意识层面对我们的行为产生实质性的影响,但由于种种原因我们往往错误地将自己的选择或体验归因为商品本身的质量或者味道。(Subliminal)。我们倾向于相信自己的决策是理性的,基于正确的信息的,这种Wishful Thinking使得我们推测自己之所以选择一种商品肯定是基于其质量(否则自己就太傻了,我们当然不希望自己很傻),这种自我认知的需要掩盖了真正的动因。

有这样一个有趣的实验(这个实验有各种变种,也许你也可以在自己的现实生活中找到自己的版本):
 
实验者雇了两组人,给他们一些艺术海报让他们选择,其中一组人让他们在选择之前先详细罗列自己认为每一张海报好在哪里或不好在哪里(就像本杰明·富兰克林著名的列表决策法一样),另一组人则不这么做,而是直接遵循自己的喜好进行选择。在实验结束之后若干天,实验者回访了这些人,发现第二批人(直接选择的)很明显比第一批人(先罗列原因的)更中意他们当初的选择。
 
这个实验的原理是这样的:由于我们的情绪大脑是个黑盒,它选择喜好的时候有自己的一套逻辑,而我们所意识到的只是结论(一眼眼上去就喜欢,也说不清为什么),但是第一组被试却试图去推测这个黑盒内部的逻辑到底是什么,而推测往往是错误的,但他们却相信自己的推测是正确(理性)的,于是他们基于这些推测出来的(往往不正确)的逻辑进行决策,之后发现自己的情绪大脑却并不买账,因为理性大脑猜猜看猜错了。这里,后者的理性分析遮蔽(Overshadow)了情绪大脑真正的动机。

Overshadowing Effect是一个比较一般性的现象,不仅体现在心理动机方面。例如早在1950年的时候,人们就发现,对视觉记忆进行语言描述不仅不会帮助深化记忆,反而还会损害记忆。SchoolerEngstler-Schooler两位心理学家在1990年做了一个很经典的实验(The Invisible Gorilla),这篇论文的标题是这样的:语言对视觉记忆的遮蔽效应:有些事情不可说,一说便破。其中不可说,一说便破是我意译的,原文是Some Things Are Better Left Unsaid,这个实验模拟的是当时目击证人指认犯罪嫌疑人的过程:
 
两组被试首先观看30秒银行被抢现场录像,其中犯罪嫌疑人露了一下脸。之后,其中一组被试被要求花五分钟尽可能详细地描绘他所看到的犯罪分子的脸,另一组被试在这五分钟内则什么都不做。接着,两组被试都被要求从一组嫌疑人当中进行指认。
 
猜怎么着?后一组被试指认的准确率为64%,而前一组被试,也就是那组被要求尽量详细地描绘录像中看到的嫌疑人的脸的被试,他们的准确率竟反而只有可怜的38%

正如前面提到的选艺术海报的实验一样,当我们被要求对自己无法获知其内部状态的大脑黑盒模块(不管是情绪模块还是视觉记忆模块)进行分析的时候,我们的分析只是推测,或者只是在用有限描述能力的语言去试图逼近无限微妙的视觉记忆,而我们又倾向于相信自己的推测或分析,并进而仅依据他们来做判断决策(而将真正拥有信息的大脑模块抛弃在一旁),于是遮蔽效应就发生了。

我们知道,很多时候我们的行为的最深层动机来源于情绪大脑,情绪大脑指引着我们绝大多数的日常行为,而既然如上面所说,情绪大脑并不总是对的,但又是一个黑盒,无法窥其内部,所以出错了也很难调试纠错,那么当情绪大脑出错的时候会出现什么情况呢?

二战之后,由于战争的创伤,很多儿童无家可归,无人照料,这些孩子在成年之后,在人际关系相处交往方面出现了诸多的困难,联合国遂派心理医生、心理分析学家John Bowlby去做调研。Bowlby后来便由此提出了著名的Attachment Theory(依恋理论)。虽然心理分析学派后来饱受批判,但Bowlby的依恋理论本身却是一个很成功的经典理论,并且在后来被拓展到两性关系当中

最简单的来说,依恋理论认为一个人成年之后在亲密关系中的行为模式与其儿童时期与主要照顾者(通常是父母)的相处模式有很大的因果关联。

与心理分析学派试图把任何成年的行为模式都往童年归根溯源不同(这属于拿着锤子找钉子),依恋理论基于一个很现实的假设:对刚出生不久的幼儿来说,有两个关键的需求:1. 生存需求。2. 探索环境的需求。前者要求父母在视线之内,后者则往往意味着离开父母。Bowlby认为,漫长的进化中的自然选择使得我们大脑中形成了一个动机调节/控制系统,这个系统的第一要义是满足安全感(生存)需求,在此前提之下,去努力探索环境。就像我家宝宝总喜欢玩楼下某户人家门口蹲着的一只惟妙惟肖的石膏狗,但是很显然她觉得那是只真动物,所以有点害怕,所以她的折衷方案就是拉着我的手要我跟她一块过去,然后她就放心地调戏人家的门神了:)

Bowlby用负反馈系统来打比方,例如空调中的自动控温系统,当室内温度达到某个阈值之下的时候就自动启动空调,到达阈值之后便关闭,从而使室温稳定在一个温度。我们大脑中的安全感控制系统也是如此,当安全感降到某个阈值之下的时候,便开启大家都熟悉的一种叫焦虑的情绪,驱使宝宝去寻找他/她的照料者,而找到了之后,焦虑便逐渐降低。当第一需求——安全感——得到满足之后,便启动第二个需求——探索,而探索的过程中一旦感知到不安全因素的存在(例如父母离开、环境陌生,等等),则探索行为会立即停止,安全感的调节器再次打开。由此可见这是一个在两个需求之间去的平衡的动态控制系统。

但以上只是理想情况,基于父母的不同行为,孩子的行为也会有显著的不同,以下是依恋理论当中的三个比较主要和典型的类型:

安全依恋型,即安全感较强,相信妈妈总会在身边,所以探索行为较多,即便因妈妈离开而焦虑哭泣,一旦妈妈回到身边也会很快回复到探索状态。这个被认为是理想的依恋模型,形成这种依恋模型的前提是父母总能够在宝宝需要的时候满足其安全感需求。

逃避型,这种类型的孩子不管对父母还是对陌生人都表现漠然,也不会去探索环境,比较孤僻。依恋理论认为这种行为的成因是父母总是不能给与足够的安全感,例如没有耐心,对孩子的需求不敏感,拒绝身体接触,以及其他负面反馈,久而久之孩子会形成我也并不需要你的心理,因为没有人能够长期生活在期望得不到满足的焦虑中,要么改变现实使希望成真,要么改变期望以适应现实,在这种类型的依恋关系中,由于父母无法满足孩子对于亲密关系的期望的现实,所以孩子只能降低心理期望。但是,由于前面提到的控制系统把安全感放在首位,安全感得不到满足就不能去探索环境,所以这类孩子可能会陷在这个阶段很久。其实,心理学家通过检测心跳、压力荷尔蒙水平发现这类孩子并非真的通过调节期望从而完全没有焦虑,其实在平静的表面下,他们仍然期望得到父母的关爱(你可能会觉得奇怪,人说天下没有不爱孩子的父母,怎么会出现这种情况呢?原因很多,以后慢慢再说)

矛盾型,表现出对于亲密感的过分渴求,不能很快得到安全感满足并探索环境。分离焦虑很高,而当父母真正返回的时候又表现出愤怒和反抗以惩罚父母。这种类型的形成往往由于父母不能一致性地给予关爱,时而关心时而冷淡,往往当孩子表现得强烈需要关爱的时候才会去关爱。这种不确定性带来的后果就是孩子总是焦虑着想去争取多一些关爱,并且希望通过惩罚去减少父母不打招呼就闪人的几率。

在儿童时期形成的依恋模型很可能会成为成年之后人际关系(特别是亲密关系)的参照系,当和他人建立亲密关系的时候,很可能会沿用当年在亲密关系中形成的一些下意识的假设(我知道在你需要的时候你总是会在我身边我不知道你什么时候就会离开我消失了我不需要你),例如逃避型的孩子可能较难建立真正互相信任的亲密感,而矛盾型的则可能会表现出对亲密关系丧失的高度焦虑、总是寻求蛛丝马迹要确信对方是爱自己的。我们的大脑最具有可塑性的年龄就是在童年(当然,在人的整个一生中大脑都是具有可塑性,并且观念都是可能发生根本转变的,这里只是相对而言),而对于世界的一些基本方面(如亲密关系)所形成的心智模式更是在最初与人(父母)相处的过程中就萌芽了,可以说,早年的经历在某些方面是我们成年后理解外部世界的样板,我们通过这些经历建立心智模式,并通过心智模式的滤镜审视未知的世界(尽管世界可能早已经跟他们想象中的不一样)。
 
实际上,所谓的心智模型就是我们的过往经历所形成的一些泛化的模型,以内隐记忆的形式存在,这些内隐记忆一般不以语言的形式表现出来,而是以情绪的形式,我们往往会感觉到一种不可抗拒的情绪压力,驱使着我们去做(或不去做)某件事情。例如Parenting from the inside out中的一个故事:一位父亲由于早年当实习医生的时候一段压力极大的儿科护士的经历所形成的心智模式,使得后来他自己成为父亲的时候,一旦宝宝哭,就发现自己情绪仿佛陷入了一个黑洞,无法提供宝宝需要的安慰。

心智模式是一把双刃剑,没有心智模式,我们就没有了理解世界的参照系,但难以改变的错误心智模式会成为我们的心智牢笼,有些心智模式干脆就是心智黑洞,什么都无法从中逃逸。

世界上最难以改变的心智模式有两种

1.自我实现的预言:例如:我就是没有数学天分。既然自认没有数学天分,那么就不会去花时间钻研数学,自然不会在数学上有所提高,那么结果也就反过来证实了最初的预期,即我就是没有数学天分。自我实现的预言是一种非常广泛存在的心智模式,在育儿理论上,有一个大忌就是给孩子这样的观念:智力是天生的。或者通过种种言语让孩子形成这样的观念,例如总是夸孩子聪明,而不是夸他/努力NurtureShock)。因为一旦形成智力天生的观念,孩子就会避开高难度的事情,因为做的不好就会对自尊形成打击(看来我还是不够聪明),而不去尝试的话还可以骗骗自己(我只是不想做罢了)。而不尝试也就不会有提高,从而在那些他认为自己不够聪明的地方永远也不能聪明起来。

2.无法证伪的命题:例如假定别人总是怀着恶意的,恶意这种东西,永远无法证伪,不管别人行为多么看上去没有恶意,你都可以从恶意的角度给出解释,即便没法从恶意的角度进行解释,最不济也可以说别人心里就是怀的就是恶意,只不过行为受到种种其他限制而已。这类心智模式就像卡尔·萨根的龙一样,你永远都无法证伪,就像阴谋论永远都有其立足之地一样,除非人类能够直接观察思维。这种心智模式的特点是,无论现实给出的证据如何强,都没法对其构成根本威胁,只要不能百分之百证伪,他就可以选择相信那个他愿意相信的假设。
最后,即便不属于上面两类的心智模式,仍然还是难以改变,因为一旦成为了心智模式,便跟情绪挂上了钩,一旦跟情绪挂上了钩,便难以逃脱证实偏差的影响,作为情绪大脑的律师的理性大脑会忠实地履行律师的义务,为它寻找单方面的证据和解释。(《逃出你的肖申克(四):理智与情感》
 
某种程度上说,生活就像是一系列不断进行的微实验,我们根据所遭遇的现实形成一些假设(观念),然后根据这些假设行事,而我们的行为进而又会触发周遭的反馈,我们于是根据这些反馈再调整自己的观念,这就是一个不断假设检验的过程。遗憾的是,在这个实验面前,有的人是不合格的科学家,因为在实验里面,首先必须提出可证伪的假设(上文的第二点),其次,必须收集两方面的证据(上文第一点),像我没有数学天分这种假设,具有这种观念的人根本就不会去收集反面证据,既然没有反面证据,又怎么谈得上推翻呢?这就像一个科学家,盲目地声称一个假设,然后根本连实验都不屑于做就发表了一样。你可能会觉得,拿生活跟科学实验比,具有可比性吗?有。实际上,每个宝宝都是天生的科学家(The Scientist in the Crib),从开始探索环境起就不断地对世界进行着假设检验,我们每个人其实都比你想象得更像科学家,对世界进行着各种猜测与检验,或者说,对于生活,每个人心中都有一个科学家,只不过有的人比较民科罢了

还有一种最常见、也是最重要的情绪陷阱,就是对于负面情绪的下意识回避。据传释迦牟尼曾对众生讲过这样一个寓言,其大意如下:
 
当一个人被一支箭射中的时候,他其实被两支箭射中,第一支箭就是那支物理意义上的箭,这支箭带来皮肉痛感。而第二支箭则是心理意义上的,其源于你想要回避痛苦的期望跟无法回避的痛苦之现实之间无奈落差带来的二阶痛苦(为什么偏偏是我被射中了呢?真郁闷啊!)。而这个二阶痛苦才是真正狠的那支箭。其实不仅仅是第二支箭,现实中往往伴随着第三支箭第四支箭第五支箭,一个负面的事件引发情绪系统的雪崩,例如没有赶上deadline,导致担心被老板责怪,导致担心丢掉工作,导致担心还不上房贷,再一念想及那些看上去仕途顺利的当年同学,更是各种情绪纷至沓来。然后由最后两支,也是最狠的两支箭来收尾:1) 对负面情绪本身的负面情绪(我不想情绪这么糟糕,可是现在情绪却又怎么糟糕,好郁闷啊2) 因无法扫除负面情绪而带来的无力感。

村上春树在《我在跑步的时候谈些什么》里也提到,痛是不可避免的,但苦却是你自己选的Pain is inevitable, but suffering is optional)。现代社会中,很少有人会肉体累死(甚至我们还会花钱找累——一种叫做锻炼的活动),但有各种烦死,因情绪紧张、压力、焦虑等等而郁闷死,这里的未必是个比喻,因为压力和焦虑的确能够对人的身体造成非常大的伤害,著名生物学家Robert M. Sapolsky就写过一本非常畅销的书Why Zebras Don’t Get Ulcers讲压力所带来的种种生理伤害,例如胃溃疡、心血管疾病、免疫系统衰退等等,从生物进化的角度来说,当生物面对需要紧急应对的压力源的时候,符合生存要义的做法就是把身体的能量调集到肌肉上,以应付fight-or-flight需求,这种时候有些虽长远看重要但不紧急的事情就不可能兼顾了(因为身体能调遣的能量是有限的),例如免疫系统、消化系统、排泄系统等等,极度紧张中甚至连痛感都会暂时关闭(战场之上中枪了还浑然不觉,只觉得肋下忽然一阵麻木,血就流了下来),这里的进化论意义上的原则是很显然的:如果紧急的事情应付不好,可能连明天都没有了,还谈什么免疫消化呢?

那么,我们的身体为了应付紧急情况牺牲那么多是不是值得呢?这里的关键在于,当需要应急的情况并不是很多的时候,这并不构成牺牲,只是暂时关闭消化免疫等等系统,等危机解除了之后身体会立即回复平衡状态。Sapolsky在他的书中想要说明的一点就是,绝大多数其他动物的生活就是这样的:应急是少数情况,大多数时候身体处于平衡状态。然而,人类不一样,人类有一个强大的能力就是能够在大脑中虚拟推演未来,一方面,这种能力带给我们卓越的未雨绸缪的能力,能够远在灾难发生之前就做些什么从而避免灾难,或者做好准备使得当灾难发生的时候的损失降到最低,但另一方面,错综复杂的现代社会也令我们在推演未来的时候有太多需要担心的损失,有太多的事情不受我们的控制。在我们大脑所适应的远古时代(《逃出你的肖申克(三):遇见20万年前的自己》)这一机制是完美的,而在如此复杂的现代社会,它就成了双刃剑。我们的大脑就像一架时光机器,未来可能存在的灾难、过去曾经受到的苦难,穿越到现在,纷至沓来,使得我们在任何一个时间断面都可能承受前后几年跨度之内需要担心的事情,使得我们活在过去活在未来,但惟独不活在现在。

可是,你可能仍然疑惑:我们可以理解在草原上当狮子跑过来的时候,身体调集所有能量应付肌肉的需要是应该的,但是为什么当我们担心考试考砸、丢掉工作、演讲搞砸等等也会带来同样的生理反应呢?这些莫非也需要肌肉来完成吗?情况可能是这样的:由于我们的大脑仍然处于石器时代(生物进化的速率远远小于社会进化),而在石器时代,绝大多数问题都是需要武力来解决的,文字的发明是很晚近的事情,相对于人类几十万年的历史,灵长类几千万年的历史而言,只不过是一瞬。在漫长的进化阶梯上,我们的大脑首先需要解决的就是不断出现的生存和繁衍竞争,而这两者都是得靠肌肉的:) 由于我们的大脑还没来得及进化就被带入了现代社会(基因的进化存在显著的时滞效应,其实别说基因了,我们的社会进化得如此之快,以至于连符合拉马克进化的文化都存在时滞效应),所以很多地方我们的语言当中的隐喻也都处处折射出我们的远古思维,例如当我们非常想要得到一个东西我们会说力争(英文则有"fight for it",就更形象了),我们也常说努力用力过猛尽力等等,而实际上很多时候当我们说这些的时候,我们实际上并不用,而是用。那么,既然我们的原始大脑遇到任何潜在的负面后果,都会紧张起来做好迎战的准备,而我们的现代理性大脑又会把考试考砸认知为负面后果,那么一想到考试考砸就肾上腺激素分泌增加也就不奇怪了,虽然更适应现代社会的大脑显然应该越重要的考试越冷静

其实,所谓情绪的牢笼是一个泛指,情绪的牢笼效应多种多样,例如习惯,为什么习惯难以改变,一个重要的原因是很多习惯往往伴随情绪,想要改变习惯的企图总是撞在负面情绪的南(难?)墙上,而如果对负面情绪没有宽容度,既希望能够按照自己的理性想法去做,同时又希望避免负面情绪。结果只能是发现两者不可得兼,天人交战一番之后往往最终还是情绪说了算。再如自尊的牢笼,如果说心智模式是一间屋子,那么自尊就好比是把这间屋子加了一扇无比坚固的铁门,任何企图颠覆原有心智模式的信息都会触发脆弱的自尊,引发内心巨大的反抗情绪,而一来二去由于受不了其他人提供的威胁到自己心智模式的信息,自尊便会逐渐演变成自闭,到这一步便是把铁门又加上了铁锁贴上了封条,而隔绝了外界信息的结果便是,原有的心智模式更加不可能改变了。

情绪的牢笼是最强大的,其强大之处在于,即便你意识到了,也未必能够挣脱它,因为挣脱的过程不可避免会带来负面情绪(情绪大脑就像是一个不听话的孩子,你怎么劝他就是不依不挠),而我们对于负面情绪天然的回避倾向会把我们拉回到顺从的老路上去。到目前为止,心理科学能够给予我们逃出情绪牢笼的最有效的手段有两个,一是改变行为,观念会自动跟上,但如果没有外力的情况下,单凭个人自身的力量先去改变行为相当于是一个先有鸡还是先有蛋的问题。二是改变观念,行为会自动改变。但改变观念说起来容易,做起来真是难于登天。尽管如此,在这方面还是有两派卓有成效的做法,一是对事实重新认知(或者叫再认知),二就是当下很火的Mindfulness。后者某种程度上也包含前者。
 
要理解这两派做法,须首先理解我们的情绪大脑工作的方式,有一个著名的模型叫ABC模型,描述的是情绪产生的过程,首先是AActivating Event):即最原始的客观事实,然后是BBeliefs about the event):即我们内心的各种内隐的心智模式。最后才是CConsequence):即引发的情绪。而我们很多时候只直接体验到C,既看不到原始的事实A),更觉察不到我们自己的心智模式B)。

ABC模型描述的是情绪产生之前的事情,那么情绪产生之呢?负面情绪是一个负反馈系统其产生的目的就是要驱使你去做点什么从而消除它。所以负面情绪具有强大的执行力。我们不妨把这最后一步称为D(Drive)。于是我们得到一个完整的链条:ABCD。

再认知方法着眼于环节B,其逻辑是这样的:既然情绪的产生是心智模式作用于现实的结果,那么改变心智模式,也就从根本上杜绝了负面情绪的产生,属于防火型策略。再认知在很多时候是非常有用的,因为很多事情确实可以从不同的角度去看,例如你一想到房价这么高就恨不能省下每一分钱(《蜗居》中海萍同学的做法),你也可以一想到房价这么高,再怎么省也是杯水车薪,还不如好好对待自己明天去买个iPhone,反正相比于高房价而言什么东西都不显得那么贵了。

Mindfulness的理念就更微妙了,这是一门非常古老的思维技术,源于佛教,但正在跟现代心理学和神经科学结合并产生像MBSRMBCT这样对日常心智成熟非常有效的技术:神经科学家们发现长期冥想训练的喇嘛们的大脑中的神经回路产生了一些永久性的变化,使得他们更能够让自己的情绪大脑平静下来。Mindfulness很多时候着眼于D环节,即虽然负面情绪已经产生了,但我们可以训练自己对负面情绪的宽容度(佛教将之称为慈悲心,现在一些文艺化的Mindfulness书籍则将之称为对自己要有柔软的心),从而让自己不像拉磨驴一样被它驱使着走。Mindfulness经常用像这样的隐喻来描述我们的意识跟情绪的关系:情绪就像是一场忽如其来的大雨,我们的本能总是赶紧找个屋檐躲起来,而Mindfulness训练的目的就是要让我们能够安然地走在雨中。佛教古老的智慧当中,有妄念这一说法,这一说法跟现代心理学所说的心智模式其实非常接近,正如科学家们所领悟到的:所有模型都是错的,只不过有些模型更错。心理学家们也逐渐认识到:所有心智模型也都是错的,只不过有些心智模型让你更苦逼。而妄念的说法正符合这一要旨,你所感知到的情绪乃是你自己都未必知道其对错的心智模式所带来的结果。而通过训练对负面情绪的宽容度,我们便能够逐渐不为这些念头所驱使,而是能够比较平静地看着情绪来来去去。对此也有人用这样一个隐喻:你的意识是一个空屋子,而来来去去的情绪则是到来的客人,客人会不期而至也会离去。或者这样一个意向:情绪就像一波一波的浪潮,你是冲浪者,而浪尖总会过去。由于对Mindfulness这一古老技术的研究才刚刚开始(Buddha’s Brain),所以Mindfulness相关的书仍然只能大量使用隐喻来传达一些微妙的含义。

但是,不管是再认知还是Mindfulness,都不是速效药,心智模式不仅隐蔽,而且有情绪作后台,特别强大,所以心智成熟必然是一个长期的过程,既需要知识,也需要耐心。借用软件工程的一句话就是没有银弹

罗素曾经说过,我是不会为信仰而死的,因为万一我错了怎么办?对于我们的(负面)情绪,我们也应是类似的态度,既然我们那么讨厌负面情绪,唯恐避之而不及,那么就应该不要动不动就调动负面情绪,因为,万一我错了怎么办(岂不是白白(生气/郁闷/焦虑/担心/etc.)了么)?别忘了在事实和情绪之间,潜藏着纷繁复杂而隐蔽的心智模式,他们就像暗物质一样,看不见摸不着,但对你的行为产生巨大的引力。


写到这里发现已经太长了,只能分成上下两部分了,下部分打算写一写认知的牢笼知觉的牢笼习惯的牢笼个体经验的牢笼





作者介绍
逃出你的肖申克(五):看不见的牢笼(上)2刘未鹏(@刘未鹏pongba),微软亚洲研究院创新工程中心研发工程师,Mindhacks帮主,在这块自留地上笔耕不辍了八年。他从2003年在《程序员》杂志上发表第一篇技术文章,并开始在CSDN写技术博客。起初的博客较短,也较琐碎,并夹杂着一些翻译的文章,后来才慢慢开始有了一些自己的心得和看法。八年来,虽然平均每个月写1篇或者更少,但他从未停止。写博客这件事情,给他带来的最大体会就是,一件事情如果你能够坚持做8年,那么不管效率和频率多低,最终总能取得一些很可观的收益。而另一个体会就是,一件事情只要你坚持的足够久,“坚持”就会慢慢变成“习惯”。20116月,一本刘未鹏八年博客文章精选而出的文集《暗时间》出版。他说:“善于利用思维时间的人,可以无形中比别人多出很多时间。”这里的“思维时间”,即他所谓的“暗时间”。





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