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進入 “記憶" 一書的 “隱藏的皮質", 主要介紹非資料性的記憶, 那就是感覺和情緒. 有時一陣莫名的感覺湧上心頭, 也能勾起一串回憶. 所以情緒和感覺也是能夠記憶的. 不過不同於前額葉皮質那條路徑較長 (嗅覺 –> 海馬迴 –> 嗅覺皮質), 有條高速公路可以先到杏仁核 (amygdata). 嗅覺神經直接延伸到杏仁核, 立刻可以激發感覺, 例如臭到想吐. 這也可以解釋為何人要擦香水, 古人早就發現嗅覺能在理智發生之前就能牽動情緒.

杏仁核跟海馬迴一樣具有可塑性, 特別是跟視覺細胞的互動. 看到龐大的對手會覺得恐懼, 杏仁核就扮演這樣的腳色. 被除去杏仁核的猴子會忘記要懼怕猴王, 一直找別人打架, 然後被打得很慘又變成邊緣猴. 那麼恐懼的編碼是怎麼來的呢? 總要有先前恐懼的記憶吧!? 沒錯! 但它更多像是全身性的記憶.

杏仁核、海馬迴、下視丘 (又稱下腦丘, hypothalamus) 三者的連鎖反應構成全身性的記憶. 當我們的杏仁核像火星塞一樣點火的時候, 所有的相關資料會匯集到下視丘. 下視丘再決定送什麼資料 (如皮質醇濃度) 給自主神經系統 (autonomic nervous system). 可能是一見鍾情, 喜歡到昏倒. 也可能是太過害怕, 嚇到全身發抖. 這些都是理智所無法控制的身體反應.

這邊也穿插了一個測謊機的原理. 大家都知道說謊如果緊張就會被機器識破. 但緊張這件事不是靠著跟自己說不要緊張就可以解決的. 當上述的自主神經系統被活化, 人類就不太能控制自己. 也就是說, 測謊的時候問一些平淡的問題可能沒有效果. 一定要問尖銳的問題, 讓杏仁核活動起來才會進入理性不可控制的狀態.

接下介紹很少人聽過的腦島 (又稱作島葉, insula). 它的功能是情緒的詮釋者. 我們可能難過得大哭, 也可能喜極而泣. 在同樣身體反應下, 背後情緒的不同就是由腦島翻譯的. 第一時間我們的反應來自神經細胞-杏仁核-海馬迴-大腦皮質, 第二反應來自神經細胞-前額葉皮質-海馬迴-大腦皮質, 第三個反應來自前額葉皮質-腦島. 雖然怕還是要做, 雖然難過還是要堅強, 這就是腦島大致的功用.

左腦島似乎跟好事有關. “購物療法" (retail therapy) 的理論基處就是活化左腦島, 買東西後的滿足感, 順便也就對每件事有更好的解釋. 失智症的人腦島會逐漸萎縮, 他們無法對發生的事件進行再解釋, 而且會失去噁心的感覺. 至於所謂的正念 (mindfulness) 冥想也是基於同樣的學理, 透過好的內在感覺, 也就能調節自主神經系統. 讓身心靈舒適.

至於很多人說 “腸腦共感", 像是廣告說吃益生菌能減壓助眠. 它的理論基礎也是在於腦島負責收集各種感官, 不只是前額葉皮質在負責的五官, 連內臟和器官都連結到腦島. 如果照顧好腦島, 讓它往好的方向聯想, 說是能助眠也很合理. 另外書上也有另外一個例子, 就是討厭一個東西, 也能夠讓身體產生不舒服的幻覺 (somatic hallucination).

[Note]

本篇的圖片都取材自 “記憶" 一書.

現在 AI 的模型愈大愈龐大, 如果每次都要重新 training, 勢必要花費大量的資源, 顯得不太合理. 馬斯克甚至以危害人類安全為由, 呼籲別人要等他半年 [1] . 至於我們的人腦是怎麼樣不斷地增添新的能力, 而不用重新洗腦呢? 關鍵就在海馬迴 (hippocampus).

根據 [2] 這本書, (對, 我還沒看完, 剩很多). 人類的知識經過感官的輸入之後, 會經過前額葉皮質 (prefrontal cortex) [4] 整理, 以及海馬迴的編碼, 經過樹突 (dendrites) 固化, 產生大腦皮質(cerebrail cortex) 中的記憶. 其中，最像類神經網路 (Neural Network/NN) 的部分就是樹突的分支, 一個神經元可以長出一萬五千個分支 (arborizing) . 分支上的強度對應到 NN 的權重. 樹突固化後就成為長期記憶. (本書說大腦有 680 億個神經元, 別的文章也有說一千億的.)

本圖取材自 [5] – 格瑞絲心理諮商所

當一個人得了失智症, 大腦的某些區域會萎縮, 會被 “石化" 的類澱粉蛋白阻塞或者神經纖維纏結. 即使有人說那篇論文作假 [3], 但是這個理論還是被廣泛接受. 短期失憶症的狀況不同, 他們的技能並沒有失去, 但是左側海馬迴無法進行編碼, 因此也就無法活化相關樹突, 並取出有用的資訊. 感官的功能雖然還在, 前額葉皮質也把資訊提供了, 但沒有海馬迴, 相關神經元只能活化一兩秒鐘. 只要場景發生變化 (例如走出房門), 剛剛活化的神經元就都失效了.

附帶一提左側海馬迴也跟憂鬱症有關. 換憂鬱症的人, 左側海馬迴會愈來愈萎縮. 至於右側海馬迴, 跟位置的記憶有關. 計程車司機的右側海馬迴會變得更發達. 左右兩側的海馬迴在分工上雖然有些差異, 但是他們共享一個前額葉皮質, 共享我們的感官, 運作的原理也相同吧! 主要就是這個編碼. 有一位因為嚴重癲癇而被切除左右兩側海馬迴的 HM 先生, 他的記憶只能回溯到手術的三年前. 因此三年被認為是海馬迴固化 (consolidation) 長期記憶所需的時間.

既然海馬迴搞定一段記憶要這麼久, 那麼它對 AI 還會有甚麼啟示嗎? 根據 “記憶" [2] 這本書第一章說的: “白天皮質電擊海馬迴的流程, 睡眠時間海馬迴電擊皮質." 這跟前人想出的 back propogation 可說有異曲同工之妙. 人類在白天編資料進去, 用晚上睡覺的時間把相關資料提取出來做固化. 至於 AI 的資料訓練則是以 batch 來做, 一個 batch 相當於人類的一天, 一個 epoch 相當於一筆主題.

當然訓練電腦和人腦不一樣的地方很多. 人類一天有 16 個小時在蒐集不同的感官資料, 但訓練電腦一次使用大量同類的資料, 並針對一個目的來訓練. 相形之下, 人類對每個學習目標的訓練樣本如此之少 (例如沒見過的單字只默念兩遍, 陌生的臉孔擦肩而過), 所以它必須東拉西扯去找相關的形音義, 人事時地物來綁定這個記憶才記得起來. 這也就是本書中所謂的自傳性記憶 (biographical memory).

關於做夢, 也就是快速眼動期 (REM = rapid eye movement). 書上的解釋是在對大腦皮質寫入資料時, 活化了一些大腦皮質的細胞. 大概類似 RAM 的 word select, 也就順便喚醒一些相關的記憶. 白天前額葉皮質暫存的感官刺激, 睡眠時和海馬迴產生交互作用, 微調著各種參數和新增分岔. 當寫資料的動作太活躍 (要改寫的參數太大?), 某些浮光掠影就會進入我們的夢中, 就是所謂的 “日有所思、夜有所夢". 等到進入熟睡狀態, 反而是不會做夢的. 那時候應該在專心地冷卻吧!? 哈!

[REF]

1. 別再訓練AI！馬斯克等大咖籲業界停止研究人工智慧系統
2. 記憶：我們如何形成記憶，記憶又如何塑造我們？精神病學家探索解析大腦記憶之謎
3. https://health.udn.com/health/story/7392/6566467
4. 前額葉皮質
5. https://www.gracecc.com.tw/counseling/15/37/107/

[附錄]

朋友 Shao po 的失憶經驗 (請 ChatGPT 翻譯成中文)

繼續閱讀「海馬迴小筆記」

這個標題看起來像是在罵人, 不過它是 “記憶" 這本書第一章的亮點. 記憶為何會牽扯到精神病呢? 因為精神病患常常有幻視幻聽等症狀 (失智者也會), 而且他們對這些幻覺有長期的記憶 (嗑藥好像也會). 為何虛假的東西會被當成是真實的事情, 並且被大腦記錄下來? 本書的第一章就在討論這個.

作者薇洛妮卡‧歐金在"記憶：我們如何形成記憶，記憶又如何塑造我們？精神病學家探索解析大腦記憶之謎" 一書中, 就是以精神病學家的角度切入 “記憶" 這個主題. 作者認為瞭解異常, 有助於認識正常. 早期人們從宗教的觀點認為有些人得了精神上的怪病, 但科學家慢慢找出怪病的原因, 因此把這類疾病從精神病變成了神經病.

既然是西方老外寫的書, 精神異常一定要綁定文化背景. 例如在大中華文化圈, 如果曹孟德常常看見死者向他索命, 老一輩的人會說他害死太多人, 所以有冤鬼來報仇. 但近代科學家可能認為幻視幻聽是失智症的一種. 諸如此類. 同理, 當西方人發現所謂精神感受來自於大腦, 而不是靈魂, 靈魂的影響力就減弱了.

19 世紀的精神病院病人, 有 25% 的比例被認定為 “麻痺性癡呆" (General Paralysis of the Insane = GPI), 其病徵是道德錯亂. 但是到了 1880 年代, 人們發現這是梅毒末期所造成的腦病變. 1950 年代, 盤尼西林發明後, GPI 從精神科轉到內科治療. 再經過梅毒螺旋體的發現, 這個疾病發生的原因也由 “性濫交造成的精神錯亂" 轉為 “傳染病".

另一個例子是腦炎 (抗 NMDA 受體腦炎 = Anti N-methyl-D-Asparatate-encephalitis), 得到這個病之後同樣會發生精神錯亂, 包括幻聽、妄想、動作障礙. 所以原先由精神科處理, 但其實這是一種自體免疫疾病 (autoimmunity), 因為抗體攻擊人類自己的 NMDA 受體所引起.

總而言之, 得了神經病還是比精神病好一點. 因為我們知道原因. 在排除偽精神病之後, 作者順手批判笛卡兒的二元論是偽科學, 因為他主張的二元論把心智 (mind) 和大腦 (brain) 分別當作心和物兩種物件, 但作者認為心智都有物理依據. 就像是精神病都有神經學的基礎. 當然, 笛卡兒更有名的是 “我思故我在". 歷史地位沒有問題. 這裡就只鎖定的一個觀點: 笛卡兒認為上帝所創造的靈魂是完美的, 而生活的感官經驗沒那麼重要. 和他打對台的人, 則是感覺主義者 (sensationalist).

書上說: 上帝給的叫做 Knowledge (天命?), 自己學到的知識叫 knowledge (學問?), 分別是大 K 和小 k. 這兩種知識的爭論跨越 16,17 世紀. 雖然我 Google 不到相關資料, 但這個題目很有趣. 本書第一章的後半也在講這個. 後來有個實驗證明, 55 歲才恢復視力的一位維吉爾先生, 當他重獲視力, 短期間還是不能把以前熟知的圓形、方形, 和眼睛看到的球與方塊做連結. 故作者認為心智的初始值就是一片空白, 所有的感覺 (或者應該理解為知覺?) 都是記憶所餵養的.

我們從訓練 AI 模型的經驗可以知道, 每個人都有數量相當的腦細胞, 不過有人初始值設得比較好, 有效的參數比較多, 甚至預設好幾組 trained 好的 model (音樂, 數學, 體育…etc.), 所以日後即使受同樣的教育 (re-train / fine-tune), 也會有不同的表現. 基本上這和作者的觀點差不多, 但只要了解過 AI 怎麼學習, 我就會假設人類也是這樣學習. 這個觀點暫時已經回不去了. 但是書就繼續讀下去~~~

這本書的書名滿吸引我的, 雖然只是 256 頁的小書, 結構還不錯, 只是看到後面很容易分心. 本書的作者舒婭是一位心理諮商師, 她還寫過另外一本« 為什麼越重要的事越不想做». 所以我們可以推論作者對於這方面特別有心得. 當我想要進一步了解作者的背景, 基本上查不到什麼東西, 滿好玩的.

為什麼我想要特別知道作者呢? 因為書中引用了非常多的例子, 有時候男女主角像是外國人, 有的時候又像是老中. 不像網路影片二創時, 男的都叫大壯, 女的都叫小美, 這麼簡潔有力, 所以不免也對作者究竟是親身體驗, 還是博覽群書融會貫通而感到好奇. 總而言之, 既然查不到作者, 我就不研究了. 只能推斷出她是對岸的作家, 單純回歸讀書心得的正題.

明明有更重要的事情要做, 卻花時間在做次要或者不重要的東西; 作者認為這是 “拖延" 的表現. 拖延成為習慣, 可能就成了拖延症 (procrastination). 拉丁文 Pro 表示向前, crastinus 是明天, 合起來就是 “留到明天". 拖延又特別指非理性性的延遲, 和策略、故意拖延戰術不同. 屬於明知道不好, 但還是要拖.

為何人們會選擇拖延呢? 第一章 “深層動機" 把可能的原因和解決方式整理如下:

1. 厭惡 –> “誘惑綁定", 亦即同時做一件快樂的事 [1].
2. 習得性無助 – Learned helplessness [2] –> 把失敗歸因於努力不足, 繼續努力.
3. 害怕失敗 –> 認為自己還會成長. 但不追求被他人認可.
4. 約拿情結 [3] –> 打破舒適圈, 不要害怕成功的壓力.
5. 完美主義 – 想要等到最佳狀態才表現 –> 接受自己有缺陷.
6. 被動攻擊 – 也就是擺爛、躺平 –> 接受自己的憤怒. 改變行為模式.
7. 自欺欺人 – 先搞砸當作失敗的藉口 –> 不要心存僥倖.
8. 逃避責任 – 不想負責 –> 用對方法, 棘手的問題也會變簡單. [4]
9. 即時傾向 – 拖延的阿基里斯之腱 – 先爽再說 –> 不要壓抑慾望, 但要控制.

上面整理得滿不錯的, 這就是本書第一章的內容. 第二章 “稍後思維" 從各種角度解釋為何不應該拖延、等待、自我設限、也不要太樂觀. 第三章 “情緒壓力", 相對於第二章都是用道理說服自己不要拖延, 這章是針對情緒面. 其中有一個觀點很有趣, 它說如果你拖延了, 不要太責怪自己, 要原諒自己 [5]. 個體若能自我原諒, 可以擺脫原來的情緒, 專注於下一次的考試. 因此第三章的結尾有一個自我解壓的訓練, 訓練讀者對壓力說 STOP.

第四章的重點在克服 “模糊不清". 當目標不清楚時, 更容易產生拖延. 於是這裡有一些篇幅講 SMART 原理, 第五章 “行動阻抗" 把前面的 “情" 與 “理" 再拿來討論交互作用. 簡而言之, 情緒勝過理智是正常現象. 第六章 “低效模式", 強調提高效率對工作的幫助. 第七章 “精力危機", 主講把時間精力用在最重要的地方. 對我而言, 後面幾章的效益算是愈來愈低, 也感覺有點偏離主軸. 我不想再看一次重要/緊急四大象限之類的老套.

這幾年聽聞諸多失智者的行為, 發現人的智慧退化到一個程度, 一次就只會執著地做一件事. 例如聽到朋友的阿嬤半夜想要看某個孫子, 就會連夜出門走路去孫子家, 完全不管這是半夜、沒有交通工具、甚至何時會到? 這些會阻礙她的問題. 非常 “Just do it! " 沒有任何拖延. 另外一位長輩是不管白天黑夜星期幾, 都是要去銀行刷簿子. 由反例可知, 毫不延遲也並非人類的最佳狀態.

經由本書第一章的分類, 我學習到: 我可以自我查核我的拖延是其中哪一種原因? 如果我知道原因, 就可以跟自己對話, 找出解法. 當然滑手機只是一個舉例, 該做 A 的時候在做 B, 總是值得想想和改進. 至於滑手機本身…嗯, 其實有人連 Apple Watch 都可以滑, 那個不是重點. 現代人做事比以前更加事半功倍, 可以省下非常多的時間.這些零碎時間, 應該可以有比滑手機更有益眼睛的事做, 只是很少人做得到~~~~

[Ref]

1. 賓西法尼亞大學的凱薩琳米爾科曼 (Katherine Milkman) 提出.
2. 美國心理學家塞利格曼 (Martin Seligman) 提出.
3. 聖經說約拿想把自己隱藏起來, 歸功於神. 引申為害怕成功.
4. 喬瑟夫法拉利 (Joseph Ferrari) 提出五點建議.
5. 2010 年對學生與考試的研究.

這本書的作者是《日本經濟新聞》編輯委員太田泰彥, 日文書名叫做 《2030半導体の地政学》- 戦略物資を支配するのは誰か . 顧名思義, 作者不但想說明現況, 更期望未來日本的半導體業能夠復興, 在世界上佔有更重要的地位. 而且半導體要當作未來最重要的戰略物資來思考.

這本書非常值得一讀. 因為它可以提升我們的視野. 如果在網路上看一些論壇, 通常會把護國神山台積電的員工當作輪班星人, 認為他們就是在賣肝. 然後呢, 還會有 (一線?) 豬屎屋的擁護者或是歧視者不斷在跟 GGer 比誰錢多. 最後會外商純軟也加入混戰. 固然打工仔只看錢也是滿合理的. 但半導體即政治, 這整個行業的未來是我們比九合一大選更重要的事.

如果大家有看政論節目, 甚至只是因為長者開著電視打瞌睡才聽到, 應該多少吸收到台積電"不樂意地" 搬到亞利桑那設廠的事. 護國神山被搬走, 不管 GG 以後是賺是賠, 美國都能掌握到半導體的生產技術. 因為美國已經意識到只要台積電被中國搶走, 就會威脅到美國的國家安全. 而且這不是美國第一次出手, 過去早在 1986 年日美半導體協議 [1] 就上演過了.

當時日本的半導體在記憶體的領域是世界第一, 英特爾因此放棄記憶體生意而專注在 CPU 的開發. 由此可知, 日本在邏輯記憶體至少還不是第一名, 不然 Intel 的葛洛夫 [2] 就直接改行了. “談判" 的結果是美國判定日本的記憶體傾銷, 必須保證5年內國外公司獲得20%市場佔有率；並且對日本出口的晶片徵收100%懲罰性關稅.

上述這幾招都還不致命. 因為日本晶片的品質無可取代, 漲價後美國人還是有可能吸收. 不過美國要求日本開放上千件專利 (p. 246), 放韓國三星進來就太狠了. 韓國雖然也陪榜傾銷, 看似每人打五十大板. 但韓國的反傾銷稅卻只有 0.74% [1]. 美國擺明了要打倒日本第一. 眾所周知, 現在記憶體的老大是三星. 日本人丟了記憶體, 還剩下 NAND 就是了.

當然, 日本, 中國都有竊取美國技術的黑歷史 (p.534 三菱竊 IBM), 所以美國出手把第二名打下去是正常的操作, 甚至對美國國民也有解氣的效果. 不過, 日本好歹還是NAND、碳化矽功率半導體、3D立體封裝、半導體材料、汽車 (車用半導體大客戶) 的強者; 作者對於未來日本的半導體國防大業還充滿希望. 中國雖然被封了先進製程, 但沒人敢說它此後就不行. 反觀台灣最強的神山都出國留學了, 周邊企業也會跟著出走, 政府理當要有國家級的護國政策對應才對.

本書提到許多小國也都在半導體業有所布局, 像是新加坡、亞美尼亞. 大國就不用說了, 中美俄歐英也都各有盤算. 半導體產業雖然是早年政府佈的局, 並且幸運地在世界上佔有一席之地. 後續的政黨不論誰執政, 都應該要延續這個主軸, 在美中兩大強權中爭取關鍵地位. 而不是上台之後就想著搞新花樣. “兩兆雙星" 還算方向正確但面板沒有扎根. 其他更沒眼光更花錢的政策就不多批評了 (e.g. 亞大金融中心、前瞻計畫…etc.).

最後我得稱讚作者用心地收集了很多資料. 把世界上哪個國家、哪個公司擅長半導體中的那個環節做了詳盡的整理. 本書的內容也不只是談論半導體本身, 作者也把 IP, CAD, 軟體 (GAFA = Google, Apple , Facebook, Amazon)、網路 (海底電纜)、網路資料庫、光電、汽車、超級電腦、軍火都當作半導體政治的一環. 畢竟先有需求和市場, 才會有設計和生產. 雖然憂國憂民不是我輩主要的工作, 但值得大家都警覺到 “沒有半導體就沒有國防".

[後記]

這兩天因為台積擴大投資美國 [3], 拜登出席台積電移機典禮 [4], 網路上有很多討論. 反對者說此舉掏空台灣云云. 雖然拜登總統說明年就要量產了, 不過應該是指第一期的五奈米或四奈米, 第二期的三奈米才剛開始畫餅而已, 還算是符合 N-1 或 N-2 – 美國廠落後台灣一兩代的原則. 再怎麼說, 這比當初日本的處境好太多了. 畢竟現在有《晶片和科學法案》, 美國至少還出錢補助. 而不是開放韓國三星來打垮台積電. 我想美國心中有中國這個假想敵其實也對台灣也不錯, 不像當初日本強到可以當假想敵, 美國就沒那麼客氣了.

[REF]

1.《美日半導體協議》是如何擊沈日本晶片產業、順帶讓三星崛起？ 這篇基本上就是抄本書, 如果用論文系統比對, 相似度大概 99% (?)

2. 安迪·葛洛夫

3. 台積加碼美國 擴至1.2兆

4. 拜登出席台積電移機典禮 科技業眾星雲集