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16.4 交互排斥

普通的單體動物一次只能朝一個方向移動,這會限制它們一次只能為一個目標工作。舉例而言,如果這種動物急需喝水,管理「口渴」的專家就會獲得控制權。不過,如果寒冷更重要,那找到溫暖的地方就變得更優先。但如果同時出現若干個緊急需求,就必須要有一種方式從中選擇一個來滿足。方法之一就是利用某種中央市場,在這個市場中,不同的目標會根據緊迫程度互相競爭,競價最高者獲得控制權。但這個策略很有可能陷入一種可笑而致命的猶豫不決之中。為了理解這個問題,我們來想像一下這只動物現在又餓又渴。

假設這只動物的飢餓感起初只比口渴的感覺強烈一點點。所以它開始向北部平原進發,那裡通常能找到食物。當它到了那裡,吃了一口食物後,口渴的感覺立刻超過了對食物的需求!

現在口渴成了當務之急,我們的動物又出發了,長途跋涉到達了南邊的湖。但是它剛喝了一口水,天平又立即倒向了食物!這只動物注定要在兩點之間來回跋涉,變得更渴更餓了。每個行動都只是補償了不斷增長的迫切需求而已。

這樣做在餐桌上是沒有問題的,食物和飲料都在伸手可及的範圍之內。但是在自然條件下,如果每次猶豫都會導致策略上的重大改變,那麼沒有動物浪費這麼多能量還能倖存下來。管理這種情形的一種方法就是降低「市場」的使用頻率,但這也會降低我們的動物處理緊急情況的能力。另一種方法被稱為交互排斥,腦中的很多區域都會使用這種方法。在這種系統中,一個智能體小組的每個成員都天生會向小組中的其他所有智能體發送「抑制」信號,讓它們形成競爭關係。小組中的任何一個智能體被喚醒,都會傾向於抑制其他智能體,這會產生雪崩效應。結果就是,就算剛開始時競爭者之間的差異很小,最活躍的智能體還是會很快把其他智能體排除在外。

在相互競爭的智能體緊挨在一起的腦區,交互排斥可以為「無法妥協」原則提供基礎。交互排斥團體還可以用來建構短時記憶單元。每當我們迫使這種團體中的一個智能體開始活動,哪怕只是一小會兒,它就會持續活動下去(而其他的智能體也會持續被抑制),直到有強烈的外部影響改變了當下的情形為止。由於有來自內部的抵制,微弱的外部信號幾乎不會產生任何影響。如果它能無限持續下去,我們為什麼叫它短時記憶呢?因為一旦它發生了改變,以前的狀態不會留下任何痕跡。