总忍不住想接话？原来是你的大脑在疯狂脑补下个词丨PNAS

　　萧箫发自凹非寺
　　量子位公众号QbitAI
　　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。
　　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（RadboudUniversity）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GPT2来对预测内容进行一个定量分析，将预测结果进行对比。
　　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。
　　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。
　　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GPT2做预测）这几个级别。
　　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。
　　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Theysayhisfatherwasa。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。
　　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
　　一作MichaHeilbron，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。
　　KristijanArmeni，目前在约翰霍普金斯大学读博后，博士毕业于内梅亨大学，研究方向是自然语言处理和认知神经科学。
　　同样参与研究的几名作者JanMathijsSchoffelen、PeterHagoort、FlorisP。deLange也分别来自内梅亨大学和马普所。
　　对于这项研究，有网友提出了自己的观点，即大脑本身就是一种机制，会基于一种反馈回路做出决策和行动。
　　但也有网友从自己感受来看，大脑这个预测机器似乎经常出错。
　　对此有网友提出了自己的观点：
　　毕竟大脑是个生存机器，而不是真相检测仪。如果说谎能促进健康，那么你的大脑便会选择说谎。
　　论文地址：
　　https：www。pnas。orgdoiabs10。1073pnas。2201968119
　　参考链接：
　　〔1〕https：news。ycombinator。comitem？id32395840
　　〔2〕https：www。mpi。nlnewsourbrainpredictionmachinealwaysactive
　　完
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