Arjessa olemme tottuneet ajattelemaan, että aistimme, havaintomme - näkö, äänet, tekstuurit, maut - antavat meille tarkan kuvan todellisesta maailmasta. Tietenkin, kun ajattelemme sitä sekunnin ajan - tai antautumme aistiemme temppuun -, ymmärrämme, että emme koskaan pysty havaitsemaan tätä maailmaa tarkalleen. Aivomme tekevät pikemminkin oletuksia siitä, millainen tämä maailma on, ikään kuin jäljittelisi ulkoista todellisuutta. Silti tämän jäljityksen pitäisi olla aika hyvä. Jos ei olisi niin, emmekö jäisivät evoluution sivuille? Todellinen todellisuus voi aina pysyä ulottumattomissamme, mutta aisteidemme tulisi ainakin yleensä hahmotella, mikä tämä todellisuus voi olla.
Kognitiivinen tutkija Donald Hoffman käyttää evoluutiopelateoriaa osoittaakseen, että käsityksen itsenäisestä todellisuudesta on oltava illuusio. Hän uskoo, että aistimme eivät ole meille mitään velkaa. Hoffman on kognitiivisten tieteiden professori Kalifornian yliopistossa, Irvine. Viimeisen kolmenkymmenen vuoden ajan hän on opiskellut havaintoa, tekoälyä, evoluutiopeliteoriaa ja aivoja ja tehnyt erittäin dramaattiset johtopäätökset: käsityksellemme esitetyllä maailmalla on vain vähän tekemistä todellisuuden kanssa. Lisäksi hän sanoo, että meidän on kiitettävä itse evoluutiota tästä maagisesta illuusiosta, koska evoluution tarve kasvaa totuuden pilaantumisen myötä.
Yritetään ymmärtää todellisuuden luonne ja erottaa vilja munasta, tarkkailijana havaitusta, neurobiologian ja perustavanlaatuisen fysiikan rajalla. Toiselta puolelta löydät tutkijoita, jotka yrittävät ymmärtää kuinka kilogramma harmaata ainetta, joka noudattaa vain tavanomaisia fysiikan lakeja, johtaa tietoiseen ensimmäisen henkilön kokemukseen. He kutsuvat sitä "kovaksi tehtäväksi".
Donald Hoffman
Toisella puolella on kvanttifysiikka, joka yllättää kaikki omituisella tosiasialla, että kvanttijärjestelmät eivät näytä olevan avaruudessa lokalisoituja erillisiä esineitä, ennen kuin alamme havaita niitä. Kokeilu kokeen jälkeen, tutkijat ovat osoittaneet - päinvastoin tervettä järkeä - olettaen, että tavallisten esineiden muodostavat hiukkaset ovat olemassa tarkkailijasta riippumattomasti, saamme väärät vastaukset. Kvantfysiikan tärkein oppitunti on melko selkeä: jossain olemassa olevassa tilassa ei ole julkisia esineitä. Kuten fyysikko John Wheeler totesi, "näkemys siitä, että maailma on olemassa" olemassa "meistä riippumattomasti, ei enää ole pätevä."
Joten kun neurotieteilijät pyrkivät ymmärtämään, miten jotakin ensimmäisen persoonallisuuden todellisuutta voi olla olemassa, kvanttifysiikot käsittelevät mysteeriä siitä, kuinka jotain muuta kuin ensimmäisen persoonallisuuden todellisuus voi olla olemassa. Ja tässä on Hoffmanin työn alue - rajojen venyttäminen yrittäessään luoda tarkkailijan matemaattinen malli päästäkseen todellisuuteen illuusion toisella puolella. Quanta Magazine haastatteli tutkijaa hänen työstään ja tuloksistaan.
Ihmiset käyttävät usein darwinilaista evoluutiota perusteena, että käsityksemme heijastavat tarkasti todellisuutta. He sanovat:”On selvää, että meidän on oltava hyvin perehtyneitä tähän todellisuuteen, muuten meitä olisi poistettu kauan sitten. Jos mielestäni näen palmun, mutta tosiasiassa on tiikeri, olen pulassa."
Mainosvideo:
Oikea. Klassinen argumentti on, että esi-isiemme esiintyjillä, jotka näkivät enemmän, oli kilpailuetu verrattuna niihin, jotka näkivät vähemmän, ja siksi ne todennäköisesti välittivät geeninsä, jotka määrittävät tarkemman käsityksen. Tämä tarkoittaa, että tuhansien sukupolvien jälkeen voimme olla varmoja siitä, että olemme jälkeläisiä niille, jotka näkivät tarkemmin, ja näemme tarkemmin. Kuulostaa loogiselta. Mutta uskon, että tämä on täysin väärin. Tämä väite ei kuvasta evoluutiota koskevaa perustietoa, joka on sen kunto-toiminta (kunto-toiminta) - matemaattiset toiminnot, jotka kuvaavat, kuinka hyvin määritelty strategia saavuttaa selviytymis- ja lisääntymistavoitteensa. Matemaatikko ja fyysikko Chetan Prakash todisti mainitsemani lauseen, ja siinä sanotaan: luonnollisen valinnan evoluution mukaan organismi, joka näkee todellisuuden sellaisena kuin se on,ei tule koskaan sopeutumiskykyisemmäksi kuin yhtä monimutkainen organismi, joka ei näe todellisuutta ollenkaan, mutta pystyy mukautumaan. Ei koskaan.
Olet tehnyt tietokonesimulaatioita tämän osoittamiseksi. Voitko antaa meille esimerkin?
Oletetaan, että todellisuudessa on olemassa resurssi, esimerkiksi vesi, ja voit määrittää sen objektiivisesti - hyvin vähän vettä, keskimääräinen vesimäärä, paljon vettä. Oletetaan nyt, että kuntoilutoimintosi on lineaarista, joten vähän vettä antaa sinulle vähän kuntoa, keskimääräinen vesi antaa sinulle keskimääräisen muodon ja paljon vettä antaa sinulle suurimman joustavuuden - tällöin organismi, joka näkee totuuden vedestä ympäri maailmaa, voi voittaa, mutta vain jos kunto-toiminta on rakennettu todellisuuden nykyisen rakenteen mukaisesti. Mutta totta puhuen, sitä ei tapahdu todellisessa maailmassa. Kello-muotoinen käyrä on todennäköisempi: sano, liian vähän vettä - kuolet janoon, liian paljon vettä - hukut,ja jossain sen välissä se on hyvä selviytymiseen. Nyt kunto-toiminto ei enää vastaa todellisen maailman rakennetta. Ja se riittää totuuden mitätöimiseksi. Esimerkiksi mukautuva organismi voi pitää matalaa ja liiallista vesitasoa esimerkiksi "punaisena signaalina", joka osoittaa huonoa kuntoa, ja väliarvot vihreinä osoittaen korkeaa kuntoa. Hänen havaintonsa sovitetaan sopivaksi, ei totuudeksi. Hän ei näe eroa pienen ja suuren välillä - vain punainen - vaikka se olisi todellisuudessa.osoittavat heikkoa kuntoa, ja väliarvot ovat vihreitä, mikä tarkoittaa korkeaa kuntoa. Hänen havaintonsa sovitetaan sopivaksi, ei totuudeksi. Hän ei näe eroa pienen ja suuren välillä - vain punainen - vaikka se olisi todellisuudessa.osoittavat heikkoa kuntoa ja väliarvot ovat vihreitä, mikä tarkoittaa korkeaa kuntoa. Hänen havaintonsa sovitetaan sopivaksi, ei totuudeksi. Hän ei näe eroa pienen ja suuren välillä - vain punainen - vaikka se olisi todellisuudessa.
Mutta miten väärän todellisuuden näkeminen on hyödyllistä organismin selviytymiselle?
Eräs metafora on tullut meille saataville viimeisen 30–40 vuoden aikana, ja tämä on työpöydän käyttöliittymä. Oletetaan, että tietokoneen työpöydän oikeassa alakulmassa on sininen suorakulmainen kuvake - tarkoittaako tämä, että tiedosto itse on sininen, suorakulmainen ja asuu tietokoneesi oikeassa alakulmassa? Ei tietenkään. Se on vain tapa, jolla asiat on järjestetty työpöydällesi - sillä on väri, sijainti ja muoto. Nämä luokat ovat yksinkertaisesti käytettävissäsi, eikä yksikään niistä kerro totuutta itse tietokoneesta. Ja tämä on mielenkiintoista. Et voinut muodostaa todellista kuvausta tietokoneen sisäosista, jos koko todellisuusnäkymäsi olisi rajoitettu työpöydälle. Silti työpöytä on varsin hyödyllinen. Sininen suorakaidekuvake ohjaa käyttäytymistäni ja piiloutuu monimutkaiseen todellisuuteen, jota en halua tietää. Tämä on keskeinen idea. Evolution on antanut meille havaintoelimet, jotka antavat meille mahdollisuuden selviytyä. Ne ohjaavat sopeutumisen mekanismeja. Mutta osa tästä on piilotettu mekanismeihin, joita meidän ei tarvitse tietää. Ja tämä on kuitenkin valtava osa todellisuutta, mikä tahansa tämä todellisuus todellisuudessa on. Jos vietät liian paljon aikaa kaiken tämän analysointiin, tiikeri syö sinut.
Tarkoittaako tämä, että kaikki mitä näemme on yksi iso illuusio?
Olemme varustettu aisteilla, jotka antavat meille mahdollisuuden elää, ja siksi meidän on otettava heidät vakavasti. Jos näen jotain, joka näyttää käärmeltä, en ota sitä. Jos näen junan, en seiso sen edessä. Nämä symbolit pitävät minut hengissä, joten olen tosissani heidän suhteen. Mutta on väärin uskoa, että jos otamme heitä vakavasti, meidän on otettava heidät myös kirjaimellisesti.
Jos käärmeet eivät ole käärmeitä ja junat eivät ole junia, mitä ne ovat?
Käärmeillä ja junilla, kuten fysiikan hiukkasilla, ei ole tarkkailijasta riippumattomia objektiivisia toimintoja. Näkemäni käärme on mielessä järjestelmäni luoma kuvaus, joka kertoo minulle toimintasarjan, joka on kunnon kunnossa. Evoluutio luo hyväksyttäviä ratkaisuja, ei optimaalisia. Käärme on hyväksyttävä ratkaisu ongelmaan, joka kertoo kuinka toimia tällaisessa tilanteessa. Käärmeeni ja junani ovat mielenosoituksiani; leijat ja junat ovat sinun ideasi.
Milloin aloitit ajatella sitä?
Teini-ikäisenä kiinnostin tätä kysymystä: olemmeko koneita? Lukemani tiede on osoittanut, että kyllä. Mutta isoisäni oli pappi, ja kirkossa he sanoivat ei. Joten tajusin, että minun piti selvittää se itse. Se on eräänlainen tärkeä henkilökohtainen kysymys - jos olen kone, minun on selvitettävä se. Jos ei, sinun on myös selvitettävä mikä tämä erityinen taikuus on, että en ole kone. Tämän seurauksena pääsin 1980-luvulla MIT-tekoälyn laboratorioon, jossa työskentelin koneiden havainnoinnissa. Näköalalla on ollut odottamaton menestys matemaattisten mallien kehittämisessä erityisille visuaalisille kyvyille. Huomasin, että heillä on yhteinen matemaattinen rakenne, ja ajattelin, että olisi mahdollista kirjoittaa muodollinen rakenne, joka mahdollisesti kattaa kaikki mahdolliset havaintomuodot. Minua inspiroi osittain Alan Turing. Kehittäessään Turingin konetta hän yritti luoda abstraktin laskentakonetta. Ja sen sijaan, että asettaisit joukon tarpeettomia asioita, hän sanoi: Otetaanpa yksinkertaisin matemaattinen kuvaus, joka voi toimia. Ja tämä yksinkertainen muodollisuus muodosti tietotekniikan, tietotekniikan perustan. Ja mietin, voisiko tällaista yksinkertaista formalismia käyttää havaintotieteen perustana?
Tietoisuuden matemaattinen malli
Tarkalleen. Intuitio kertoi minulle, että on tietoinen kokemus. Tunnen kipua, makua, hajua, voin nähdä, kokea, tuntea tunteita ja niin edelleen. Yksi osa tätä tietoisuuden rakennetta on kaikenlaisten kokemusten kokoaminen. Kun minulla on tämä kokemus, voin ehkä kokeilla tekemäni kokemuksen perusteella muuttua. Siksi minulla on oltava kokoelma mahdollisia toimia, jotka voin toteuttaa, ja päätöksenteko-strategian, jonka avulla kokemukseni perusteella voin muuttaa toimintani. Tämä on pääidea. Minulla on X-tila kokemukselle, G-tila toiminnoille ja algoritmi D, jonka avulla voin valita uusia toimintoja kokemukseni perusteella. Lisään myös avaruuden W maailmalle, joka on myös mahdollisuuksien avaruus. Tämä maailma vaikuttaa jotenkin käsityksiinisiksi on olemassa P-kartta maailmalta kokemukselleni, ja toimiessani vaihdan maailmaa, siksi on kartta A toimintatilasta tähän maailmaan. Tässä on koko rakenne. Kuusi elementtiä. Ja mielestäni tämä on tietoisuuden rakenne.
Mutta jos on olemassa W, tarkoitatko ulkomaailman olemassaoloa?
Tämä on mielenkiintoisin asia. Voin purkaa W mallista ja laittaa tietoisen agentin paikoilleen, jolloin saan tietoisten agenttien ketjun. Periaatteessa voit päätyä mielivaltaisten monimutkaisuuksien kokonaisiin verkkoihin. Ja tämä on maailma.
Onko maailma vain muita tietoisia tekijöitä?
Kutsun tätä tietoista realismia: objektiivinen todellisuus on vain tietoisia tekijöitä, näkökulmia. Pystyn ottamaan kaksi tietoista agenttia ja saamaan ne vuorovaikutukseen, ja tämän vuorovaikutuksen matemaattinen rakenne tyydyttää myös tietoisen agentin määritelmän. Ja matematiikka kertoo minulle jotain. Voin ottaa vastaan kaksi tietoisuutta, ja ne voivat luoda uuden, yhtenäisen, yhtenäisen tietoisuuden. Tässä on konkreettinen esimerkki. Aivoillamme on kaksi pallonpuoliskoa. Mutta kun suoritat aivoja katkaisevan leikkauksen, joka täysin erottaa corpus callosumin, saat selkeän näytön kahdesta erillisestä tietoisuudesta. Ennen tätä erottelua tietoisuus oli yksi. Joten ei voida sanoa, että tiedossa on yksi ainoa tekijä. En odottanut, että matematiikka johdattaa minut myöntämään sen. Tästä seuraa, että voin ottaa yksittäisiä tarkkailijoita,yhdistä heidät ja luo uusia tarkkailijoita, ja tee se ad infinitum. On joitain tunnollisia edustajia.
Jos kyse on tietoisista tekijöistä, ensimmäisen henkilön näkökulmista, entä tiede? Tiede on aina ollut kolmannen henkilön kuvaus maailmasta
Jos mittaamme julkisten esineiden mittausta ja jos tulosten objektiivisuus on se, että sinä ja minä voimme mitata saman esineen samassa tilanteessa ja saada saman tuloksen - kvantimekaniikasta käy ilmi, että tämä ei toimi. Fysiikka kertoo meille, ettei ole olemassa julkisesti saatavilla olevia fyysisiä esineitä. Mitä tehdä? Voin kertoa sinulle, että minulla on päänsärky, ja uskon jopa, että kerron sinulle hyvin, koska myös teillä on koskaan ollut päänsärkyä. Sama koskee omenoita, kuuta, aurinkoa ja maailmankaikkeutta. Aivan kuten sinulla on oma päänsärky, niin sinulla on oma kuu. Mutta luulen, että hän on sama kuin minun. Tämä oletus voi olla väärä, mutta se on minun viestini taustalla ja se on paras,mitä voimme tehdä suhteessa julkisesti saatavilla oleviin fyysisiin esineisiin ja objektiiviseen tieteeseen.
Ei näytä siltä, että monet neurotieteen tai mielenfilosofian alan ihmiset ajattelevat perustavanlaatuista fysiikkaa. Luuletko, että tämä on kompastuskivi niille, jotka yrittävät ymmärtää tietoisuutta?
Minusta se oli. He eivät vain huomioi perus- fysiikan kehitystä, vaan tekevät sen usein tarkoituksella. He toteavat avoimesti, että kvanttifysiikka ei koske aivojen toimintaa, joka on tietoisuuden osittainen syy. He ovat varmoja, että kohta on hermoaktiivisuuden klassisissa ominaisuuksissa, jotka esiintyvät tarkkailijoista riippumattomasti - synapsiyhteyksien vahvuus, dynaamiset ominaisuudet ja niin edelleen. Nämä ovat hyvin klassisia käsitteitä Newtonin fysiikasta, joissa aika on ehdoton ja esineet ovat ehdottomasti olemassa. Ja sitten neurotieteilijät eivät ymmärrä miksi heillä ei ole läpimurtoja. Ne siirtyvät pois fysiikan tekemistä uskomattomista läpimurtoista ja oivalluksista. "Olemme Newtonin kanssa jopa 300 vuoden kuluttua."
Epäilen heidän vastaavan esimerkiksi Roger Penrose ja Stuart Hameroffin malliin, jossa sinulla on vielä fyysinen aivo avaruudessa, mutta luultavasti teet kvantityötä. Sen sijaan sanot: "Katso, kvanttimekaniikka kertoo meille, että meidän pitäisi kyseenalaistaa" fyysisten asioiden "käsitteet" avaruudessa"
Neurotieteilijät sanovat: "Meidän ei tarvitse osallistua kvanttiprosesseihin, emme tarvitse neuroneihin romahtavaa kvantiaaliaaltoa, vaan voimme käyttää klassista fysiikkaa kuvaamaan aivojen prosesseja." Korostan jälleen kerran kvanttimekaniikan suurta opetusta: neuronit, aivot, avaruus … nämä ovat kaikki vain käyttämiämme symboleja. Ne eivät ole todellisia. Ei ole klassista aivoa, joka tekisi jonkinlaista kvanttimaagiaa. Ei ole aivoja! Kvanttimekaniikan mukaan klassisia esineitä, mukaan lukien aivot, ei ole olemassa. Tämä on hyvin radikaali toteamus todellisuuden luonteesta, eikä siihen liity aivoja tekemässä fiksuja kvanttilaskelmia. Joten edes Penrose ei mennyt tarpeeksi pitkälle. Mutta suurin osa meistä, kuten tiedätte, on syntynyt realisteiksi. Olemme syntyneet fyysikot. Se on erittäin, erittäin vaikea kieltäytyä.
Palataan kysymykseen, jonka kanssa aloitit: olemmeko koneita?
Kehittämäni tietoisten agenttien muodollinen teoria on laskennallisesti universaali - tietyssä mielessä se on koneteoria. Ja koska tämä teoria on laskennallisesti universaali, voin purkaa siitä kognitiivisen tieteen ja hermoverkot. En kuitenkaan tällä hetkellä usko, että olemme koneita, osittain siksi, että osaan erottaa matemaattisen esityksen ja sen, mikä on edustettuna. Tietoisena realistina postuloin tietoisen kokemuksen ontologisina alkeisyhdisteinä, maailman perusaineina. Vakuutan, että kokemukseni on ennen kaikkea. Arkielämän kokemus - totta päänsärkyni, suklaani todellinen maku - tämä on todellisuuden perimmäinen luonne.
Perustuu Quanta-lehden materiaaleihin
ILYA KHEL