U svakodnevnom smo životu navikli razmišljati kako nam naša osjetila, naša percepcija - vid, zvukovi, teksture, okusi daju točnu sliku stvarnog svijeta. Naravno, kad o tome razmišljamo na trenutak - ili podlegnemo triku naših osjetila - shvatimo da taj svijet nikada nećemo moći točno percipirati. Naš mozak radije pretpostavlja kakav je ovaj svijet, kao da oponaša vanjsku stvarnost. Ipak, ta bi imitacija trebala biti prilično dobra. Da nije tako, ne bismo li ostali na marginama evolucije? Prava stvarnost uvijek može ostati izvan našeg dosega, ali naša bi osjetila trebala barem općenito zacrtati što ta stvarnost može biti.
Kognitivni znanstvenik Donald Hoffman koristi teoriju evolutivne igre kako bi pokazao da naše poimanje neovisne stvarnosti mora biti iluzija. Vjeruje da nam naša čula ne duguju ništa. Hoffman je profesor kognitivnih znanosti na Kalifornijskom sveučilištu u Irvineu. Posljednjih trideset godina proučavao je percepciju, umjetnu inteligenciju, teoriju evolucijske igre i mozak i donio vrlo dramatičan zaključak: svijet predstavljen našoj percepciji nema malo veze sa stvarnošću. Štoviše, kaže, moramo zahvaliti samoj evoluciji za ovu magičnu iluziju, jer potreba za evolucijom raste s omalovažavanjem istine.
Pokušaj razumijevanja prirode stvarnosti i odvajanje zrna od plijena, promatrača od opaženog, napravljen je na granici neurobiologije i fundamentalne fizike. S jedne strane, naći ćete znanstvenike koji pokušavaju shvatiti kako kilogram sive tvari, poštujući samo uobičajene zakone fizike, dovodi do svjesnog iskustva prve osobe. Zovu ga "teškim zadatkom".
Donald Hoffman
S druge strane, postoji kvantna fizika, koja iznenađuje sve čudnom činjenicom da kvantni sustavi ne izgledaju kao zasebni objekti lokalizirani u prostoru dok ih ne počnemo promatrati. Znanstvenici su nakon pokusa pokazali - suprotno zdravom razumu - pretpostavljajući da čestice koje čine obične predmete postoje neovisno o promatraču, dobivamo pogrešne odgovore. Glavna lekcija kvantne fizike je sasvim jasna: u nekom prethodno postojećem prostoru nema javnih predmeta. Kao što je fizičar John Wheeler rekao, "Stajalište da svijet postoji 'vani', neovisno o nama, više nije valjano."
Dakle, dok se neuroznanstvenici trude razumjeti kako nešto poput stvarnosti prve osobe može postojati, kvantni fizičari bave se misterijom kako može postojati nešto drugo osim stvarnosti prvog lica. A ovdje leži područje Hoffmanova djela - istezanje granica u pokušaju stvaranja matematičkog modela promatrača, kako bi se došlo do stvarnosti s druge strane iluzije. Magazin Quanta intervjuirao je znanstvenika o njegovom radu i rezultatima.
Ljudi često koriste darvinističku evoluciju kao argument da naša percepcija točno odražava stvarnost. Oni kažu: „Očito moramo biti dobro upućeni u tu stvarnost, jer bi nas u suprotnom odavno izbrisali. Ako mislim da vidim palmu, ali u stvari ima tigra, upao sam u probleme."
Promotivni video:
Pravo. Klasični argument je da su oni naših predaka koji su vidjeli više imali konkurentsku prednost u odnosu na one koji su vidjeli manje, i stoga su najvjerojatnije prenijeli svoje gene koji određuju precizniju percepciju. To znači da nakon tisuće generacija možemo biti sasvim sigurni da smo potomci onih koji su vidjeli točnije, a mi vidimo točnije. Zvuči logično. Ali vjerujem da je to u osnovi pogrešno. Ovaj argument ne odražava temeljnu činjenicu o evoluciji, a to je njezina fitnes funkcija (fitnes funkcija) - matematičke funkcije koje opisuju koliko dobro definirana strategija postiže svoje ciljeve opstanka i reprodukcije. Matematičar i fizičar Chetan Prakash dokazao je teoremu koju sam spomenuo i ona kaže: prema evoluciji prirodnim odabirom organizam koji realnost vidi onakvu kakva jest,nikada neće biti prilagodljiviji od organizma jednake složenosti, koji uopće ne vidi stvarnost, ali se može prilagoditi. Nikada.
Proveli ste računalne simulacije da biste to pokazali. Možete li nam dati primjer?
Pretpostavimo da u stvarnosti postoji izvor, voda, na primjer, i to možete objektivno kvantificirati - vrlo malo vode, prosječna količina vode, puno vode. Pretpostavimo da je vaša fitness funkcija linearna, pa će vam malo vode dati malo kondicije, srednja voda će vam dati prosječan oblik, a puno vode će vam pružiti maksimalnu fleksibilnost - u tom slučaju, organizam koji vidi istinu o vodi u cijelom svijetu može za pobjedu, ali samo ako je fitnes funkcija izgrađena u skladu sa sadašnjom strukturom u stvarnosti. Ali istina je rečeno, to se nikada neće dogoditi u stvarnom svijetu. Vjerojatnija je krivulja u obliku zvona: recimo, premalo vode - umrijet ćeš od žeđi, previše vode - utopit ćeš se,a negdje između toga dobro će preživjeti. Sada funkcija fitnesa više ne odgovara strukturi stvarnog svijeta. I to je dovoljno da poništi istinu. Na primjer, prilagodljivi organizam mogao bi smatrati da su niska i prekomjerna razina vode "crveni signal" koji ukazuje na lošu kondiciju, a srednje vrijednosti kao zelene koje označavaju visoku kondiciju. Njegova će percepcija biti primjerena, a ne istini. Neće vidjeti razlike između malih i velikih - samo crvenih - čak i ako postoje u stvarnosti.što ukazuje na nisku kondiciju, a srednje vrijednosti su zelene boje, što znači visoku kondiciju. Njegova će percepcija biti primjerena, a ne istini. Neće vidjeti razlike između malih i velikih - samo crvenih - čak i ako postoje u stvarnosti.što ukazuje na nisku kondiciju, a srednje vrijednosti su zelene boje, što znači visoku kondiciju. Njegova će percepcija biti primjerena, a ne istini. Neće vidjeti razlike između malih i velikih - samo crvenih - čak i ako postoje u stvarnosti.
Ali kako će gledanje lažne stvarnosti biti korisno za opstanak organizma?
Postoji metafora koja nam je postala dostupna u zadnjih 30-40 godina, a ovo je sučelje radne površine. Pretpostavimo da u donjem desnom kutu radne površine računala postoji plava pravokutna ikona - znači li to da je sama datoteka plave, pravokutne građevine i živi u donjem desnom kutu vašeg računala? Naravno da ne. To je samo način na koji su stvari raspoređene na radnoj površini - ima boju, položaj i oblik. Te su vam kategorije jednostavno dostupne i nijedna od njih neće reći istinu o samom računalu. I ovo je zanimljivo. Ne možete stvoriti istinski opis unutrašnjosti računala ako je cijela vaša stvarnost ograničena na radnu površinu. Ipak, radna površina je prilično korisna. Plava pravokutna ikona vodi moje ponašanje i skriva se u složenoj stvarnosti koju ne želim znati. Ovo je ključna ideja. Evolucija nas je obdarila organima percepcije koji nam omogućuju preživljavanje. Oni vode mehanizme prilagodbe. Ali nešto od toga skriveno je u mehanizmima koje ne trebamo znati. A to je, međutim, ogroman dio stvarnosti, ma što ta stvarnost bila u stvarnosti. Ako potrošite previše vremena analizirajući sve to, tigar će vas proždrijeti.
Znači li to da je sve što vidimo jedna velika iluzija?
Opremljeni smo osjetilima koji nam omogućuju život, i zato ih moramo shvatiti ozbiljno. Ako vidim nešto što liči na zmiju, neću je uzeti. Ako vidim vlak, neću stajati ispred njega. Ovi simboli me održavaju na životu, tako da sam ozbiljan prema njima. Ali pogrešno je vjerovati da ako ih želimo shvatiti ozbiljno, moramo ih shvatiti i doslovno.
Ako zmije nisu zmije, a vlakovi nisu vlakovi, što su?
Zmije i vlakovi, poput čestica u fizici, nemaju objektivne funkcije neovisne o promatraču. Zmija koju vidim opis je stvoren mojim čulnim sustavom, koji mi govori niz postupaka uvjetovanih mojom spremnošću. Evolucija stvara prihvatljiva rješenja, a ne optimalna. Zmija je prihvatljivo rješenje problema koji mi govori kako postupiti u takvoj situaciji. Moje su zmije i vozovi moja mentalna reprezentacija; vaši zmajevi i vlakovi su vaše ideje.
Kad ste počeli razmišljati o tome?
Kao tinejdžera zanimalo me ovo pitanje: jesmo li strojevi? Moje čitanje znanosti pokazalo je da da. Ali moj djed je bio svećenik, a u crkvi su rekli ne. Pa sam zaključio da to moram sam shvatiti. Važno je to osobno pitanje - ako sam stroj, moram to saznati. Ako ne, morat ćete i otkriti koja je to posebna magija da ja nisam stroj. Kao rezultat toga, osamdesetih godina završio sam u laboratoriju za umjetnu inteligenciju MIT, gdje sam radio na percipiranju strojeva. U vidnom polju došlo je do neočekivanog uspjeha u razvoju matematičkih modela za specifične vizualne sposobnosti. Primijetio sam da imaju zajedničku matematičku strukturu i pomislio sam da je moguće napisati formalnu strukturu koja, možda, obuhvaća sve moguće načine promatranja. Dijelom me inspirirao Alan Turing. Kad je izumio Turingov stroj, pokušao je stvoriti apstraktni računalni stroj. I umjesto da na to stavimo gomilu nepotrebnih stvari, rekao je: uzmimo najjednostavniji matematički opis koji može funkcionirati. A ovaj je jednostavni formalizam činio osnovu informatike, znanosti računanja. I pitao sam se može li se takav jednostavan formalizam poslužiti kao osnova za znanost promatranja?
Matematički model svijesti
Točno. Intuicija mi je rekla da postoji svjesno iskustvo. Osjećam bol, ukus, miris, vidim, doživljavam, osjećam emocije i tako dalje. Jedan dio ove strukture svijesti je i prikupljanje svih vrsta iskustava. Kad imam ovo iskustvo, na osnovu iskustva koje imam, možda ću htjeti promijeniti ono što radim. Stoga moram imati zbirku mogućih radnji koje mogu poduzeti i strategiju donošenja odluka koja mi na temelju iskustva omogućava da promijenim svoje postupke. To je glavna ideja. Imam X prostor za iskustvo, G prostor za radnje i algoritam D koji mi omogućuje da biram nove radnje na temelju svog iskustva. Dodajem i prostor W za svijet, koji je ujedno i prostor mogućnosti. Ovaj svijet nekako utječe na moje percepcijestoga postoji karta P iz svijeta prema mom iskustvu, a kad djelujem, mijenjam svijet, dakle postoji karta A iz prostora djelovanja u ovaj svijet. Ovdje je cijela struktura. Šest elemenata. I mislim da je to struktura svijesti.
Ali ako postoji W, mislite li na postojanje vanjskog svijeta?
To je najzanimljivije. Mogu izvući W iz modela i na njegovo mjesto staviti svjesnog agenta, čime dobivam lanac svjesnih agenasa. U osnovi, možete završiti s cijelim mrežama proizvoljne složenosti. A ovo je svijet.
Je li svijet samo drugim svjesnim agentima?
Ja to nazivam svjesnim realizmom: objektivna stvarnost su samo svjesni agenti, gledišta. Mogu uzeti dva svjesna agensa i učiniti ih međusobnim, a matematička struktura te interakcije također će zadovoljiti definiciju svjesnog agenta. A matematika mi nešto govori. Mogu uzeti dvije svijesti, a one mogu stvoriti novu, ujedinjenu, ujedinjenu svijest. Evo konkretnog primjera. Naš mozak ima dvije hemisfere. Ali kad izvršite operaciju odrezivanja mozga koja u potpunosti uništava corpus calpusum, dobivate jasne dokaze o dvije odvojene svijesti. Prije ovog razdvajanja, svijest je bila jedna. Dakle, ne može se reći da postoji ijedan agent svijesti. Nisam očekivao da će me matematika dovesti do toga da to priznam. Iz toga proizlazi da mogu uzeti pojedinačne promatrače,kombinirajte ih i stvorite nove promatrače i to činite ad infinitum. Ima savjesnih agenata.
Ako se radi o svjesnim agentima, perspektivama prve osobe, što je s naukom? Znanost je oduvijek bila opis svijeta svijeta
Ako je ono što radimo mjerenje javnih objekata i ako je objektivnost rezultata da vi i ja možemo izmjeriti isti objekt u istoj situaciji i dobiti isti rezultat - iz kvantne mehanike postaje očito da to ne radi. Fizika nam govori da ne postoje javno dostupni fizički objekti. Što uraditi? Mogu vam reći da imam glavobolju i čak vjerujem da ću vam dobro reći, jer i vi ste ikada imali glavobolje. Isto vrijedi i za jabuke, mjesec, sunce i svemir. Baš kao što imate svoju glavobolju, tako imate i svoj mjesec. Ali pretpostavljam da će ona biti ista kao i moja. Ova pretpostavka je možda pogrešna, ali to je u osnovi mog posta i najbolje je,što možemo učiniti s javno dostupnim fizičkim objektima i objektivnom znanošću.
Ne čini se da mnogi ljudi iz područja neuroznanosti ili filozofije uma razmišljaju o temeljnoj fizici. Mislite li da je to kamen spoticanja za one koji pokušavaju razumjeti svijest?
Mislim da je bilo. Oni ne samo da zanemaruju napredak u osnovnoj fizici, već to često rade i namjerno. Oni otvoreno navode da se kvantna fizika ne bavi aspektima moždane funkcije koji su djelomični uzrok svijesti. Sigurni su da je poanta u klasičnim svojstvima neuronske aktivnosti, koja postoji neovisno o promatračima - snazi sinaptičkih veza, dinamičkih svojstava i tako dalje. To su vrlo klasični pojmovi newtonske fizike, u kojima je vrijeme apsolutno i objekti apsolutno postoje. A onda neuroznanstvenici ne razumiju zašto nemaju proboj. Oni se odmiču od nevjerojatnih iskoraka i uvida koji je stvorila fizika. "S Newtonom ćemo biti i nakon 300 godina."
Sumnjam da reagiraju na stvari poput Rogera Penrosea i modela Stuarta Hameroffa gdje još uvijek imate fizički mozak u svemiru, ali vjerojatno rade kvantni rad. Umjesto toga, kažete, "Gle, kvantna mehanika govori nam da bismo trebali dovoditi u pitanje same pojmove da su" fizičke stvari "u" prostoru"
Neuroznanstvenici kažu: "Ne trebamo uključivati kvantne procese, ne treba nam kvantna valna funkcija koja se urušava u neuronima. Možemo koristiti klasičnu fiziku da bismo opisali procese u mozgu." Još ću jednom naglasiti veliku lekciju kvantne mehanike: neuroni, mozak, svemir … sve su to samo simboli koje koristimo. Nisu stvarni. Ne postoji klasični mozak koji radi neku vrstu kvantne magije. Nema mozga! Kvantna mehanika kaže da klasični predmeti, uključujući mozak, ne postoje. Ovo je vrlo radikalna izjava o prirodi stvarnosti i ne uključuje mozak da radi sofisticirane kvantne proračune. Tako da ni Penrose nije otišao dovoljno daleko. Ali većina nas je, kao što znate, rođeni realisti. Mi smo rođeni fizičari. To je vrlo, vrlo teško odbiti.
Vratimo se pitanju koje ste započeli: jesmo li mi strojevi?
Formalna teorija svjesnih agenata koju razvijam računski je univerzalna - u izvjesnom smislu to je strojna teorija. A budući da je ta teorija računski univerzalna, iz nje mogu izvući kognitivne znanosti i neuronske mreže. Međutim, u ovom trenutku, mislim da nismo strojevi, dijelom i zato što mogu razlikovati matematički prikaz od onoga što je predstavljeno. Kao svjesni realist, postuliram svjesno iskustvo kao ontološki primitiv, osnovne sastojke svijeta. Potvrđujem da je moje iskustvo iznad svega. Iskustvo svakodnevice - moj istinski osjećaj glavobolje, moj istinski ukus čokolade - to je vrhunska priroda stvarnosti.
Na temelju materijala iz časopisa Quanta
ILYA KHEL