Why do we see illusions? I'm going to tell you about some of my research, where I provided evidence for a different kind of hypothesis than the one that might be in the book on your coffee stand. Alright, so let's look at one of the illusions here. And this is a stand-in for many, many kinds of illusions that are explained by this hypothesis. I'm just going to walk through it for this particular one. As usual in these things, these two lines are, in fact, parallel, but you perceive them to bow outwards at their centers. At the center where those radial lines are, it's wider in your visual field than the parts above and below. And this is remarkable, because it's a remarkably simple stimulus. It's just a bunch of straight lines. Why should one of the most complicated objects in the universe be unable to render this incredibly simple image? When you want to answer questions like this, you need to ask, well, what might this mean to your brain? And what your brain is going to think this is, is not some lines on a page. Your brain has evolved to handle the kinds of natural stimuli that it encounters in real life. So when does the brain encounter stimuli like this? Well, it seems a bit odd, but in fact, you've been encountering this stimulus all day long. Whenever you move, whenever you move forward, in particular. When you move forward, you get optic flow, flowing outwards in your visual field, like when the Enterprise goes into warp. All of these objects flow outwards and they leave trails, or blur lines, on your retina. They're activating mini-neurons all in a row. So, this is a version of what happens in real life and this another version of what happens in real life all the time. In fact, cartoonists know about this. They put these blur lines in their cartoons and it means to your brain: motion. Now, it's not that in real life you see blur lines. The point is that it's the stimulus at the back of your eye that has these optic blurs in them, and that's what tells your brain that you're moving. When you move forward, your eyes fixate like cameras, like snapshot cameras, it fixates, it fixates, little (Snapshot sound) camera shots, and each time it fixates when you're moving forward, you get all this flowing outwards. So when you take a fixation, you end up with this weird optic blur stuff, and it tells you the direction you're moving. Alright, that's half the story. That's what this stimulus means. It means that your brain thinks, when it's looking at the first image, that you're actually on your way, moving towards the center. It still doesn't explain why you should perceive these straight lines as bowed outwards. To understand the rest of the story, you have to understand that our brains are slow. What you would like is that when light hits your eye, then -- ping! -- immediately you have a perception of what the world is like. But it doesn't work that way. It takes about a tenth of a second for your perception to be created. And a tenth of a second doesn't sound very long, but it's a long time in normal behaviors. If you're moving just at one meter per second, which is fairly slow, then in a tenth of second, you've moved 10 centimeters. So if you didn't correct for this delay, then anything that you perceived to be within 10 centimeters of you, by the time you perceived it, you would have bumped into it or just passed it. And of course, this is going to be much worse -- (Laughter) it's going to be much worse in a situation like this. Your perception is behind. What you want is that your perception should look like this. You want your perceptions at any time T to be of the world at time T. But the only way your brain can do that, is that it has to, instead of generating a perception of the way the world was when light hit your retina, it has to do something fancier. It can't passively respond and create a best guess, it has to create a best guess about the next moment. What will the world look like in a tenth of a second? Build a perception of that, because by the time your perception of the near future occurs in your brain, the near future will have arrived and you'll have a perception of the present, which is what you want. In my research, I provided a lot of evidence -- and there's other research areas that have provided evidence -- that the brain is filled with mechanisms that try to compensate for its slowness. And I've shown that huge swaths of illusions are explained by this, this just being one example. But let me finish by saying, how exactly does this explain this particular example? So, the question, really, we have to ask is: how do those two vertical lines in that first stimulus, how do they change in the next moment were I moving towards the center, that all those optical lines are suggesting that I'm moving. What happens to them? Well, let's imagine. Imagine you've got a doorway. You've got a doorway. Imagine it's a cathedral doorway, to make it more concrete -- it'll be helpful in a second. When you're very far away from it, the sides are perfectly parallel. But now imagine what happens when you get closer. It all flows outwards in your visual field, flowing outwards. But when you're really close -- imagine the sides of the doorway are here and here, but if you look up at this cathedral doorway and do your fingers like this, the sides of the doorway are going up, like railroad tracks in the sky. What started off as two parallel lines, in fact, bows outwards at eye level, and doesn't go outwards nearly as much above. So in the next moment, you have a shape that's more like this next picture. The projective geometry -- that is, the way the things project, in fact, change in this way in the next moment. So when you have a stimulus like this, well, your brain has no problem, there's just two vertical lines and no cues that there'll be a change in the next moment, so just render it as it is. But if you add cues -- and this is just one of many kinds of cues that can lead to these kinds of illusions, this very strong optic blur cue -- then you're going to perceive instead exactly how it will appear in the next moment. All of our perceptions are always trying to be about the present, but you have to perceive the future to, in fact, perceive the present. And these illusions are failed perceptions of the future, because they're just static images on the page, they're not changing like in real life. And let me just end by showing one illusion here. If I can, I'll quickly show two. This one's fun. If you just fixate at the middle there, and make stabbing motions with your head, looming towards it like this. Everybody do that. Make short, stabbing motions. Because I've added blur to these optic flow lines, your brain says, "They're probably already moving, that's why they're blurry." When you do it, they should be bursting out in your visual field faster than they should. They shouldn't be moving that much. And a final one I'll just leave in the background is this. Here are the cues of motion, the kinds of cues that you get on your retina when things are moving. You don't have to do anything -- just look at it. Raise your hand if things are moving when they shouldn't be. It's weird, right? But what you have now are the cues that, from your brain's point of view, you have the stimulus on your eyes, like, "Oh, these things are moving." Render a perception of what they'll do in the next moment -- they should be moving and they should have shifted. Alright, thank you very much. (Applause)
Почему мы видим иллюзии? Я расскажу вам кое-что из моих исследований, предъявляющее доказательства для иного рода теории, чем та, что может быть в книжечке на стенде с кофе. Рассмотрим одну из иллюзий. Вот это дублёр многих-многих типов иллюзий, объяснённых с помощью моей теории. Рассмотрим её на примере вот этого изображения. Как обычно для таких оптических обманов, две линии здесь на самом деле параллельны, но мы воспринимаем их выпуклыми в центре. В центре, где находятся вот эти радиальные линии, расстояние зрительно кажется шире, чем в нижней и верхней частях. И это удивительно, ведь это невероятно простая иллюзия. Просто группа прямых линий. Почему один из наиболее сложных аппаратов во Вселенной не может верно интерпретировать это чрезвычайно простое изображение? Когда пытаешься ответить на подобный вопрос, прежде нужно спросить: «Как может его воспринимать мозг?» А мозг наш видит изображение не как линии на странице. Наш мозг развивался, чтобы уметь справляться с разными видами естественных раздражителей, с которыми он сталкивается по жизни. Когда же мозг сталкивается с подобным? Кажется несколько странным, но, по правде сказать, вы видите такое постоянно. Всякий раз, когда двигаетесь, в частности, вперёд. При движении вперёд получается оптический поток, идущий наружу из поля зрения, как, например, когда «Энтерпрайз» уходит в ворп-драйв. Все эти объекты выгибаются, оставляя следы, или расплывчатые линии, на сетчатке. Они активируют все подряд мини-нейроны. Вот как это происходит в жизни, а вот другой пример, с которым мы сталкиваемся постоянно. Мультипликаторы хорошо знают об этом. Они добавляют эти расплывчатые линии к мульт-героям, что значит для мозга движение. Не то чтобы в реальности вы видите линии, смысл в том, что это раздражитель на оболочке глаза, имеющий эти линии, что и говорит мозгу о вашем движении. При движении вперёд глаза фиксируют всё, как фотоаппарат, моментальные снимки. Фиксируют, фиксируют, снимочки, и каждый раз при этом, когда вы двигаетесь вперёд, получаются вот эти выпуклые линии. А когда берёшь вот такой зафиксированный снимок, то видишь все эти странные оптические расплывчатые штуки, сообщающие о направлении движения. Так, это половина истории. Это то, что раздражитель означает: что мозг, глядя на первое изображение, думает, что вы себе идёте по направлению к центру. Всё же это не объясняет, почему эти прямые линии воспринимаются выпуклыми. Чтобы понять дальше, нужно осознать, что наш мозг медлителен. Хотелось бы, чтобы, когда свет достигал глаза, было бы — опа! Сразу же видишь, каков мир. Но так оно не работает. Уходит около десятой доли секунды для создания восприятия. Вроде звучит не так уж много, однако, в повседневной жизни это длительный промежуток. Если передвигаться на метр за секунду, что довольно-таки медленно, тогда за десятую доли секунды, продвинешься на 10 сантиметров. Если не подстроиться под это опоздание, тогда всё, что воспринял, как находящееся в зоне 10 сантиметров от себя, к моменту восприятия либо будет уже позади, либо натолкнётся на тебя. И, конечно же, будет ещё хуже, гораздо хуже вот в такой ситуации. Восприятие запаздывает. Хотелось бы, чтобы оно было таким. Чтобы восприятие в любой момент времени «t» было тем, что есть в реальности в момент времени «t». Единственный способ, каким мозг может это сделать: вместо создания восприятия того, каким был мир, когда свет достиг сетчатки, ему придётся сделать кое-что более занятное. Он не может пассивно отреагировать и создать наилучшую догадку. Ему придётся создать наилучшую догадку последующего момента. Каким будет мир через десятую долю секунды? Создай вот такую картинку, ведь к моменту, когда восприятие ближайшего будущего дойдёт до мозга, это будущее уже настанет, и тогда получишь восприятие настоящего, чего мы и добивались. В своих исследованиях я привёл массу доказательств — есть и другие исследования в этой области, тоже предлагающие доказательства, — что мозг напичкан механизмами такого рода, пытающихся скомпенсировать его медлительность. Я доказал, что разнообразные виды иллюзий можно таким образом объяснить. Это только один пример. Но давайте закончим с этим, спросив: как конкретно это объясняет наш пример? Фактически, вопрос, который нужно задать, это: как вот эти две вертикальные линии первой иллюзии, как они изменяются в следующий момент, если бы я двигался к центру, раз уж все эти линии показывают, что я двигаюсь. Что происходит с ними? Давайте представим. Представьте, есть дверной проём. Входишь него. И представьте, что это дверной проём собора, просто чтобы поконкретнее было. Скоро поймёте, как это поможет нам. Когда стоишь очень далеко от него, стороны абсолютно параллельны. А теперь представьте, что произойдёт, когда начнёшь приближаться. Когда подходишь, зрительно стороны выгибаются наружу, становясь выпуклыми. А когда совсем близко, представьте стороны проёма тут и тут. Но если посмотреть вверх и сделать пальцами вот так, то видишь, что стороны проёма уходят вверх, как железнодорожные рельсы в небо. То, что виделось, как параллельные линии, вначале, на уровне глаз становится выпуклым, а вот повыше выпуклым не кажется. В следующий момент формы похожи вот на эти на картинке. Всё приходит к проективной геометрии. Есть некий способ, каким всё проектируется, меняется вот так в следующий момент. То есть, если есть подобный раздражитель, у мозга проблем нет: просто две вертикальные линии и никаких намёков на изменение в следующий момент, так что просто интерпретируем как есть. Но если добавить сигналы — и это только один из видов таких сигналов, вызывающих такие обманы зрения, довольно сильный оптический размытый сигнал, — тогда, вместо реального, будем воспринимать то, каким оно будет в следующий момент. Все виды нашего восприятия приводятся к настоящему моменту, но приходится воспринимать будущее, чтобы воспринимать настоящее. И вот такие обманы зрения — неудачные восприятия будущего, ведь они — просто статичные изображения, не меняются, как в реальности. Позвольте закончить, показав одну иллюзию. А если получится, то две. Вот эта занятная. Если смотреть в центр, вот сюда, и двигать головой вперёд, как будто мчишься вперёд, вот так— Все попробуйте. Короткие быстрые движения вперёд. Так как я добавил расплывчатости вот этим линиям оптического потока, ваш мозг реагирует так: «Они, наверное, уже движутся, потому и расплывчатые». Когда так делаешь, то они зрительно убегают быстрее, чем следует. Вроде не должны так быстро перемещаться. И последняя. Оставлю её тут. Вот тут сигналы движения — те, что получает сетчатка, когда вещи передвигаются. Ничего делать не надо, просто смотрите. Для многих из вас — поднимите руку — происходит движение, хоть и не должно. Странно, да? Здесь мы видим сигналы, которые, с точки зрения мозга, глаз, являются раздражителями для глаз, говорящими: «О, здесь происходит движение». Интерпретируйте восприятие того, что будет происходить в следующий момент. В следующий момент они должны передвинуться и поменяться. Всё. Большое спасибо.