“世界上真的存在可以让人变小的房间吗？”
这张图展示了著名的艾姆斯小屋，现在它已经成为了各种3D艺术展览的常驻嘉宾，想必各位朋友都不会陌生。我们知道，这个小屋并非有什么“魔法”，而是跟大家玩了一个小小的视错觉游戏：实际上这个房间并不是一个规则的长方体，而是一个稍有扭曲的空间（如下图所示）；人之所以看起来会变小，是因为他确实离得越来越远了。
（图源网络，侵删）
那么，我们为什么会产生这种错觉呢？难道是因为大脑太“笨”了？
其实恰恰相反，这种“错误”很好地反映了大脑的强大之处，而贝叶斯定理（Bayes' Theorem）为我们大脑的运行提供了一种很好的解释。
贝叶斯定理是什么？
先上个公式：
（图源网络，侵删）
看到这儿你恐怕要摇头了——看到数学公式我就头疼！
但是，先别着急，不必深究这个等式的细节和推导过程（对此感兴趣的小伙伴请自行查询）。现在，先听学堂君说说它的妙用！
想要理解贝叶斯定理的核心，我们首先需要理解以下三个重要概念：
- 先验概率（Prior Probability）：基于过往经验或常识形成的初步判断。例如，看到天气晴朗时，你通常会认为当天不太可能下雨。
- 证据（Evidence）：新的信息或数据，通常用来更新你的判断。例如，天气预报显示当天有降雨的可能。
- 后验概率（Posterior Probability）：在获得新证据后，你产生的新看法。例如，看到天气预报提示下雨后，你可能会重新评估当天的天气情况，并决定在外出时带上雨伞。
现在，你已经掌握了这三个重要概念，离理解这个定理就只有一步之遥！那么，贝叶斯定理究竟说明了什么呢？
其实它强调的是：如何根据一条新证据来更新我们对某个事件的看法。这样说似乎有些抽象，我们可以回到“天气预报”的例子中，具体讲讲它的应用。
第一天：你看到天气晴朗，所以认为今天不会下雨（先验概率）。然后，你查看天气预报，看到预报说今天可能下雨（证据）。于是你开始怀疑自己之前的判断，决定带伞出门（后验概率）。
第二天：由于前一天的天气预报很准，你开始认为天气可能并不像你想象的那样总是晴朗（更新后的先验概率）。第二天，天气预报再次说下雨（新的证据）。因此，你带上伞并再次怀疑最近的天气是不是变得更加潮湿（新的后验概率）。
你有没有发现，这样的推理过程其实并不是一次性的，而是不断更新的，每一次新的证据都会影响你对未来事件的预测。这也正是贝叶斯定理的核心要点：每次更新（得到证据）后的看法（后验概率）都会影响你对下一次事件的判断，并成为下一次推理的起点（先验概率）。
大脑的贝叶斯魔法
实际上，我们的大脑无时不刻都在进行着这样的运算。根据过去的经验（先验概率）与当前的感官输入（证据），大脑在不断更新我们的认知模型。大脑绝非感官的奴隶，而是主动且持续地预测着周围环境发生的一切。
我们的视觉系统就是大脑使用贝叶斯推理的一个典型的例子。在这里学堂君先卖个关子，请你先来试试下面这个小测试。
请你正对上面的画面，并捂住自己的左眼。
右眼注视红色十字，并缓慢地向前或者向后移动你的头。
当你移动到一个特定位置的时候，你会惊奇地发现右侧的蓝点消失了。
这是怎么回事呢？
实际上，并不是所有的视觉信息都能完美地传递给大脑。我们的眼球结构导致眼睛的某个部分无法感知到任何信息——它被称为“盲点”。很神奇的是，尽管存在盲点，我们却从来没有意识到这一点。
这是因为：大脑能够通过背景知识，如：物体应该是完整而连贯的（先验概率），来猜测盲点中的信息，并结合其他的视觉信息（证据）来更新视野（后验概率），从而巧妙地填补了盲点，让视野变得流畅而完整，便于我们与周围的环境互动。
除了视觉系统，贝叶斯推理赋予我们的强大能力，还体现在很多方面。当我们看到别人的脸时，大脑其实并不会逐个分析五官的特征，而是会根据我们过往的经验（比如：TA有一双大眼睛）来推测这个人是谁。这种能力让我们能够迅速认出我们熟识的人，而不必看清TA脸上的每一处细节。
另外，贝叶斯推理也被广泛用于运动控制等多项感知觉。你可能想不到——连你在走路的时候，你的大脑都在为你进行贝叶斯推理。
不过，我们的大脑也并非“理想的贝叶斯观察者”。让我们回到开头提到的艾姆斯小屋，如果你尝试把这个例子代入贝叶斯定理，你会发现：因为大脑认为扭曲的房间非常罕见（先验概率非常小），即使我们“看到了”房间扭曲的暗示——人异常的变化（证据），大脑也倾向于忽略这条奇怪的证据，从而导致了视错觉。但是相比于大脑快速判断所带来的其他好处，这样小小的“副作用”也就不值一提啦！
（图源网络，侵删）
升华
大脑就像一个隐藏的数学家，它通过贝叶斯推理不断分析和更新信息，帮助我们简化复杂的世界，让我们能够迅速做出决策和反应。正是这种能力，让我们感受到的世界既简单又直观——其实，我们所“看到”的世界，是大脑为适应现实而构建的一个高效幻象。虽然认知科学还在不断发展中，但我们已经开始揭开大脑神秘面纱的一角，未来的研究必将让我们对它有更深入的理解。
读完这篇文章，你或许会感叹：“原来我的大脑在背后默默为我做了这么多！”所以，下次做决定前，别忘了给你的大脑点个赞，毕竟它已经为你做好了准备，并时刻发挥着强大的功能！
专栏君
篇幅宜人性：★★★★
趣味可读性：★★★★
科学严谨性：★★★★★
在你的头脑里有一种比最新高科技电脑还要高效的神奇节力装置，它可以帮助你免于应付周遭世界各种日常事务之烦劳，使你可以集中精力关注那些对你来说重要的事情：结交朋友和影响他人。当然，这个融入社会世界的“你”同时也是你的大脑的一个建构物。正是你的大脑，才使你能与你身边的人共享你的精神生活。
本书通俗简明、科学有趣地展示了我们的大脑如何洞悉物质世界，如何构建精神世界。对于想要了解大脑、心智、行为与外部世界交互机理的读者来说，这是一本必读之书。它也是认知神经科学学习者和感兴趣者的绝佳入门读物。
作者 | 米川
美编 | N
来源｜京师心理大学堂
排版｜胡文姝
责任编辑 | 贾文萱
初审｜陈一然
复审｜梁静
终审｜董莉
