科技科普|为什么人类总是忍不住想“接话”？
聊天、读书或听讲时，你有意识到自己正在疯狂“脑补”吗？
其实，你的大脑就像一个自动补全机一样，每时每刻都在猜别人要说什么 。
不仅如此，大脑还会不断地将我们从外界获取的信息（图像、声音和文本等）与脑内的预测进行比较 。
基于这一理论，研究人员搞出了不少NLP模型，包括语音识别、自动补全等，但他们却发现，人的“脑补”能力还是比这些AI更优秀 。
文章图片
所以，究竟是不是人的大脑和AI“脑补”的方法不一样？
现在，一群来自马普所和奈梅亨大学（Radboud University）的科学家，决定直接测一测人们“脑补”时发出的脑电波 。
对这些脑电波特征进行分析后，他们发现了背后更详细的原因 。
收集大脑听书时的“反应”
此前，科学家们已经发现，大脑会对外界事物进行预测，来引导自己处理信息 。
但大脑究竟是基于哪些条件（词类/音素/语义等）做出的预测，不同条件之间是否会相互影响，一直没有明确定论 。
例如，单词和语义究竟是怎么影响大脑预测的，预测单词会不会对语义造成影响，都还不清楚 。
因此，科学家们想出了一个方法：让志愿者们听有声书，观察他们的大脑反应，并采用GPT-2来对预测内容进行一个定量分析，将预测结果进行对比 。
文章图片
【科技科普|为什么人类总是忍不住想“接话”？】他们先找来19名志愿者，测量并记录他们1小时的脑电波（EEG）；随后，又收集了3名志愿者9小时的脑磁图（MEG），来定位大脑中具体位置的神经活动 。
文章图片
其中，脑电波小组听的是一小时《老人与海》，每次时长180秒，一共播放20次；脑磁图小组听的是9个小时《福尔摩斯探案集》，每次1小时，并被要求在两次间隔之间回答具体问题 。
随后，从不同维度对这些数据进行分析，并得出了几点结论 。
优先考虑“更高级”的预测条件
研究人员先是验证发现，大脑的预测是持续不断地产生的 。
文章图片
在这个过程中，科学家们也发现了AI预测和人脑的相似性 。
例如，如果预测结果不符合实际情况（猜错了），大脑就会感到“惊奇”，变得空前活跃 。
随后，他们将有声书的内容分成几个层次，包括词性（动词/名词/形容词）、音素（音标）和语义（用GPT-2做预测）这几个“级别” 。
文章图片
然后，通过MRI还原了大脑在进行不同层次预测时的“可视化图” 。
文章图片
结果显示，大脑在用词性、语义和音素进行预测时，不同层次之间会相互进行影响 。
也就是说，更“高级”的预测条件会影响优先级较低的预测条件，如语义（上下文）就会对音素预测产生影响 。
例如在“They say his father was a _____.”这句话中，如果仅仅凭借音素预测下一个音节，和通过上下文进行预测的结果是不一样的 。
如果只用音素和频率进行预测，大概率会认为单词音标会以/f?/开头，但结合上下文的话，就更容易做出“fisherman”，也就是/fi/开头的单词预测 。
文章图片
这样看来，或许也能通过将几个层次的预测条件结合起来，增加语音识别或自动补全等AI的准确性 。
作者介绍
文章图片
一作Micha Heilbron，目前是内梅亨大学和马普所研究院，研究方向是认知和计算神经科学，对于生成模型对语言处理中的作用感兴趣 。
推荐阅读
- 短发|爱美的美女看过来，你知道秋天为什么要补水吗？
- 人与人|为什么离职后，关系再怎么好的同事也都会逐渐的不再联系？
- 电脑关不了机怎么回事？ 为什么关不了机
- 科技前沿|被引次数前1%的论文：中国第一！
- 科普|味精有毒、致癌、脱发、杀精？到底是真是假？
- |职场上为什么看似和颜悦色，其实心思已经在暗处下套
- 穿衣搭配|虽然心灵美也很重要，但职业女性袁泉为什么不能穿得漂亮一点呢
- 为什么腿毛突然多了
- 为什么腹肌不明显呢
- 无线投屏为什么会连接不成功呢？