Tænkemaskiner: Hvad neurovidenskab og kunstig intelligens kan lære os om bevidsthed

Reklame

Til den bedste forståelse af moderne medicinsk videnskab 10 måder at donere din CPU-tid til videnskab Læs mere , du er en omhyggelig struktureret sæk med flygtige kemikalier under pres. Der er ingen grund til at tro, at der overhovedet er noget specielt ved din krop sammenlignet med liget eller en Buick for den sags skyld. Bortset fra én ting - din krop indeholder en levende menneskelig hjerne.

Der er ingen bevis for, at nye fysiske love eller overnaturlige fænomener er involveret i menneskets kognition. Animalisme og dualisme er godt og virkelig død. Dette er i det mindste i første omgang foruroligende - fordi det fra indersiden af ​​den menneskelige oplevelse ikke gør det føle som om vi ikke er andet end en samling af kemikalier. At være en person føles på et meget dybt og intuitivt niveau som noget, der ikke burde være muligt for hvad der i sidste ende er en kompliceret molekylær maskine.

Programmering af bevidsthed

Dette rejser spørgsmålet - hvis vi lærer, hvordan bevidsthed fungerer, kan vi bygge maskiner eller

skriv software 7 fantastiske websteder for at se det nyeste inden for programmering af kunstig intelligensKunstig intelligens er endnu ikke HAL fra 2001: Space Odyssey... men vi kommer forfærdeligt tæt på. Sikker nok, en dag kunne det ligne de sci-fi-potboilere, der bliver kæmpet ud af Hollywood ... Læs mere , har det også? Kan bestræbelserne på at bygge intelligent software lære os lektioner om menneskets sind? Kan vi endelig forstå subjektiv oplevelse godt nok til en gang for alle at bestemme, hvor meget moralsk vægt vi bør tildele erfaringerne fra mindre sofistikerede sind, lide dem med husdyr, delfiner eller fostre?

Dette er de hårde spørgsmål, som filosofer har kæmpet med i århundreder. Men da filosofi som en disciplin er ikke god til faktisk at løse problemer - meget lidt hovedvej 8 Spektakulært forkerte forudsigelser om computere og internettet Læs mere er blevet lavet. Her er en traditionel filosof, der taler om bevidsthed på en TED-scene.

Dette er en god introduktion til emnet, skønt Chalmer's filosofi er en overnaturlig, foreslår du metafysisk fænomen, der giver bevidsthed på måder, der ikke interagerer med den fysiske verden kl alle. Dette var, hvad jeg kalder den lette udvej.

Hvis du i din indsats for at forklare noget tyr til magi, har du ikke rigtig forklaret det - du har simpelthen givet op med stil. Antagelig, Star Trek behandlet det samme problem bedre.

For nylig videnskab har begyndte at gøre meningsfulde fremskridt med dette problem, da kunstig intelligens og neurovidenskab er begyndt at spånes væk i kanterne af problemet. Dette har inspireret nye felt af evidensbaseret filosofisk tænkning. Den indsigt, der er opnået på denne måde, er enormt interessant og hjælper med til bedre at skitsere en sammenhængende teori om bevidsthed og vejlede os mod maskiner, der kan opleve såvel som fornuft.

Neurovidenskab og bevidsthed

I neurovidenskab er det i vid udstrækning hjernens defekter, der lærer os ting om dens funktion. Når hjernen går i stykker, får vi et kig bagved sindets gardin. Samlet begynder disse indsigter at skitsere de brede konturer af, hvordan bevidsthedens struktur skal se ud, og resultatet er fascinerende.

For eksempel: Cotards vildfarelse (mere farverigt kendt som "Walking Corpse Syndrome"), er en vildledning ofte forårsaget af alvorlig skizofreni eller fysisk skade på parietal lob i hjernen, som forårsager en række forskellige symptomer, hvoraf den mest interessante er den vildfarelse, som den lidende ikke eksisterer.

Lidende af Cotards vildfarelse er ikke selvbevidste. De tror virkelig ikke, at de findes, hvilket ofte også fører til konklusionen om, at de er døde. Decartes hævdede engang, at den grundlæggende sandhed, som alt andet kan baseres på, er "jeg tror derfor jeg er." Mennesker med Cotards vildfarelse være uenig. Med andre ord kan den bevidsthedskomponent, der inkluderer selvbevidsthed, selektivt deaktiveres ved skade på et specifikt område i hjernen, mens det resterende af det menneskelige intellekt forlades relativt intakt.

En relateret tilstand er "blindsyn, ”Der påvirker nogle mennesker, der er blinde på grund af skade på det visuelle centrum af hjernen. Blindsight-patienter er i stand til instinktivt at fange genstande, der smides mod dem, og hvis du placerer genstande foran dem og bede dem om at gætte, hvad de er, de bedre end tilfældigt chance. De tror dog ikke, at de kan se: subjektivt er de blinde.

Blindsight-patienter er unikke, idet de har en fungerende sans (syn), men ikke er bevidste om det. Hvad hjerneskaden har ødelagt er ikke deres evne at behandle visuel information, men deres evne til at være bevidst klar over af denne behandling.

Blindsight opstår, når et specifikt kredsløb, der fører information væk fra den visuelle cortex, er beskadiget (V1-kredsløbet), men ikke de to andre, der efterlader neurovidenskabsmænd i den unikke position at vide nøjagtigt, hvilket neuralkredsløb er nødvendigt for at visuel information kan komme ind i den bevidste oplevelse, men ikke hvorfor.

Interessant er det omvendte af Blindsight også muligt - ofre for Anton-Babinski syndrom mister deres vision, men opretholder deres bevidste opfattelse af at have syn, insisterer på, at de kan se normalt og forvirre latterlige forklaringer på deres manglende evne til at udføre basale opgaver.

Der har også været eksperimenter med selektiv deaktivering af bevidsthed. For eksempel: der er en lille region i hjernen kaldet claustrum nær hjernens centrum, som, når den stimuleres af en elektrode i mindst nogle patienter, deaktiverer helt bevidsthed og højere kognition, der vender tilbage et par sekunder senere, når den elektriske strøm ophører.

Det, der er interessant, er, at mens stimuleringen forekommer, forbliver patienten vågen, åbne øjne og sidder op. Hvis patienten bliver bedt om at gentage en opgave, mens strømmen er tændt, forsvinder de simpelthen fra det, de laver, og stopper. Det antages, at claustrums rolle er at koordinere kommunikation mellem et antal forskellige regioner i hjernen, herunder hippocampus, amygdala, caudatkernen og muligvis andre.

Nogle neurovidenskabsmænd mener, at da klaustrum tjener til at koordinere kommunikation mellem forskellige moduler i hjernen; stimulering af dette område ville deaktivere den koordination og få hjernen til at bryde ned i separate komponenter - hver især stort set ubrugelig isoleret og ude af stand til at opbygge et subjektivt erfaring.

Denne opfattelse stemmer overens med det, vi ved om anæstetika-funktionen - som vi har brugt i århundreder, før vi forstod, hvordan de fungerer.

Det menes i øjeblikket, at generelle anæstetika forstyrre netværk mellem forskellige komponenter på højt niveau i hjernen, og forhindrer dem i at opbygge det neurologiske system, som er nødvendigt for at skabe en sammenhængende bevidst oplevelse. Efter overvejelse giver dette en vis intuitiv mening: hvis det ikke er muligt for den visuelle cortex at sende information til din arbejdshukommelse, der er ingen måde for dig at få en bevidst visuel oplevelse, som du kunne tale om senere.

Det samme gælder hørelse, hukommelse, følelser, intern monolog, planlægning osv. Alle disse systemer er moduler, der, når de først er koblet fra arbejdshukommelsen, ville fjerne en vigtig del af den bevidste oplevelse.

Det kan faktisk være mere nøjagtigt at tale om bevidsthed - snarere end som en tydelig, samlet enhed - som et samarbejde med mange forskellige former for opmærksomhed, bundet sammen af ​​inkludering i den narrative strøm af hukommelse. Med andre ord, i stedet for en "bevidsthed", kan du have en visuel bevidsthed, en hørbar bevidsthed, en bevidsthed om minder og så videre. Det er et åbent spørgsmål, om der er noget tilbage, når du fjerner alle disse stykker, eller om dette forklarer bevidsthedsspørgsmålet fuldstændigt.

Bevidsthedsteorier

Daniel Dennett, ellers kendt som den ”cranky old man” inden for bevidsthedsundersøgelser, hævder, at dette faktisk er tilfældet - at bevidstheden simpelthen ikke er så speciel, som de fleste mennesker forestiller sig. Hans bevidsthedsmodel, som nogle beskylder for at være alt for reduktionistisk, kaldes 'multiple draft' -teorien og fungerer sådan:

Hjernen fungerer som en population af semi-uafhængige, sammenkoblede moduler, kontinuerlig transmission af information Nørder vejer ind: Tænker et menneske hurtigere end en computer? Læs mere semi-diskriminerende ind i netværket, ofte som svar på de signaler, de modtager fra andre moduler. Signaler, der udløser svar fra andre moduler, såsom en lugt, der provokerer en visuel hukommelse, kaskade mellem moduler og eskalerer. Hukommelsen kan provokere en følelse, og en udøvende proces kan have et svar på den følelse, som måske er struktureret af sprogcentret til en del af en indre monolog.

Denne proces øger oddsen for, at hele kaskaden af ​​relaterede signaler vil blive opdaget af hjernens kodningsmekanisme i hjernen og blive en del af optegnelsen over korttidshukommelse: bevidsthedens "historie", hvoraf nogle vil gøre det til længerevarende hukommelse og blive en del af den permanente hukommelse optage.

Bevidsthed er ifølge Dennett intet andet end en seriefortælling, der består af disse slags kaskader, der udgør hele systemets fortegnelse over den verden, det findes i, og dets vej gennem det. Da modulerne ikke har introspektiv adgang til deres egne funktioner, når vi bliver bedt om at beskrive arten af ​​opførelsen af ​​et modul, kommer vi med ingen nyttige oplysninger. Som et resultat føler vi intuitivt, at vores subjektive oplevelse er udefinerbar og ineffektiv.

Et eksempel ville være at bede nogen om at beskrive, hvordan den røde farve ser ud. Spørgsmålet føles absurd, ikke på grund af noget iboende faktum om universet, men fordi det underliggende struktur i hjernen tillader os faktisk ikke at vide, hvordan den røde farve implementeres i vores egen hardware. Hvad vores bevidste oplevelse angår, er det bare... rødt.

Filosofer kalder denne slags oplevelser 'qualia' og tildeler dem ofte næsten mystisk betydning. Daniel Dennett foreslår, at de er mere som en neurologisk 404-side, som hjernen smider på, når det bliver spurgt hvad der foregår bag gardinet i et bestemt hjerneområde, der ikke er tilgængeligt for de bevidste fortælling. Dennet selv sætter det sådan:

Der er ingen enkelt, definitiv "strøm af bevidsthed", fordi der ikke er noget centralt hovedkvarter, intet kartesisk teater, hvor "det hele samles" for at læse en central væsen. I stedet for en sådan enkelt strøm (dog bred) er der flere kanaler, hvor specialkredsløb, parallelt med pandemonier, prøver at gøre deres forskellige ting og skabe flere udkast, mens de går. De fleste af disse fragmentariske udkast til "fortælling" spiller kortvarige roller i moduleringen af ​​den aktuelle aktivitet, men nogle bliver forfremmet til yderligere funktionelle roller i hurtig rækkefølge af aktiviteten af ​​en virtuel maskine i hjerne. Serien af ​​denne maskine (dens "von Neumannesque" -karakter) er ikke en "fast kablet" designfunktion, men snarere resultatet af en række koalitioner af disse specialister.

Der er selvfølgelig andre tankegange. En model, der i øjeblikket er populær blandt visse filosoffer, kaldes integreret informationsteori, der hævder, at bevidstheden om et system er relateret til dens densitet af internt netværk - kompleksiteten af ​​dets overordnede struktur i forhold til dets struktur komponenter.

Imidlertid er denne model blevet kritiseret via forslaget om intuitivt ikke-bevidste (simpelthen strukturerede) informationssystemer, som den rangerer som massivt mere bevidst end mennesker. Scott Aaronson, en matematisk forsker og vokalkritiker af integreret informationsteori, sagde dette om problemet for et par måneder siden:

”Efter min mening er det faktum, at integreret informationsteori er forkert - påviseligt forkert af grunde, der går til sin kerne - sætter det i noget som de øverste 2% af alle matematiske teorier om bevidsthed nogensinde foreslået. Næsten alle konkurrerende teorier om bevidsthed, forekommer mig, har været så vage, fluffy og formbar, at de kun kan stræbe efter forkert. ”

En anden foreslået model hævder, at bevidsthed er resultatet af, at mennesker modellerer sig selv, en idé, der muligvis er forenelig med Dennett model, men lider under den muligvis fatale fejl ved at antyde, at en Windows-computer, der kører en virtuel maskine i sig selv, er i en vis forstand bevidst. Det liste over modeller af bevidsthed er omtrent så længe som listen over alle, der nogensinde har været tilbøjelige til at tackle et så vanskeligt problem.

Der er mange muligheder derude, fra den helt mystiske til Dennetts stole, kyniske pragmatisme. For mine penge slår Dennetts flere teorier mig, som, hvis ikke en fuldstændig redegørelse for, hvorfor mennesker snakker om bevidsthed, i det mindste en solid start på den vej.

Kunstig intelligens og bevidsthed

Lad os sige, at fremskridt inden for neurovidenskab, få år siden, har ført til en Grand Unified Theory of Consciousness - hvordan kunne vi vide, om det stemmer? Hvad hvis teorien udelader noget vigtigt - hvordan ville vi vide det? Videnskabshistorien har lært os at være på vagt over for dejlig-klingende ideer, som vi ikke kan teste. Så hvordan kan vi teste vores model for bevidsthed?

Vi kunne prøve at opbygge en.

Vores evne til at konstruere intelligente maskiner har gennemgået noget af en renæssance for nylig. Watson, et stykke intelligent software udviklet af IBM, som berømt vandt på gameshowet Jeopardy, er også i stand til en overraskende bred vifte af intellektuelle opgaver, der er blevet tilpasset til at fungere som begge en talentfuld kok og a superhuman diagnostiker.

Selvom IBM kalder Watson en kognitiv computer, er sandheden, at Watson i høj grad er en triumf af ikke-neuromorf kunstig intelligens Giovanni Idili fra OpenWorm: Hjerner, orme og kunstig intelligensSimulering af en menneskelig hjerne er en vej væk, men et open source-projekt tager vigtige første skridt ved at simulere neurologi og fysiologi for et af de mest videnskabelige dyr kendt. Læs mere - det vil sige, det er et intelligent stykke software, der ikke forsøger at implementere den specifikke indsigt inden for neurovidenskab og hjerneforskning. IBM fungerer ved at bruge et stort antal meget forskellige maskinlæringsalgoritmer, hvoraf nogle bruges til at evaluere output af andre algoritmer for at måle deres anvendelighed, og mange algoritmer, der er hånd-finjusteret for at forbinde sammen i produktive måder.

Efterhånden som Watson forbedres, og dets ræsonnement bliver dybere og mere nyttige, er det let at forestille sig at bruge Watson-teknologi sammen med anden teknologi, der endnu ikke er udviklet, til at opbygge systemer, der emulerer funktionen af ​​specifikke kendte hjernesystemer og integrerer disse systemer på en måde, der ville producere en bevidst erfaring.

Vi kunne derefter eksperimentere med den intelligente maskine for at se, om den overhovedet beskriver en subjektiv oplevelse - og i bekræftende fald bestemme, om den subjektive oplevelse ligner den menneskelige oplevelse. Hvis vi kan bygge en bevidst computer, der på sit laveste niveau er ikke svarende til vores egen neurologi, det ville helt sikkert validere modellen!

Denne idé om at opbygge en kunstig intelligens for at validere teorier om hjernen er ikke en ny. Spaun, et forskningsprojekt på University of Alberta, er en enorm (omtrent museskala) biologisk neuralt netværkssimulering designet til at implementere modeller af forskellige hjerneområder, herunder udøvende funktion, syn, arbejdshukommelse og motorisk funktion.

Implementeringen er i stand til at udføre en række grundlæggende kognitive opgaver, som genkendelse og tegning af symboler, gentagelse af strengestreger med tal og besvarelse af enkle spørgsmål ved at tegne svarene og forudsige det næste ciffer i a sekvens. Fordi Spaun kan gøre disse ting, betyder det, at de nuværende modeller for kunstig intelligens er korrekte, i det mindste i de brede streger.

I princippet kan det samme anvendes på bevidsthed, forudsat at vi kan opbygge komponentdelene i systemet til en høj nok standard. Selvfølgelig med evnen til at fremstille bevidste maskiner kommer en grad af ansvar. At tænde på en maskine, der kan være bevidst, er mindst et så stort moralsk ansvar som beslutningen om at have en barn, og hvis vi lykkes, er vi ansvarlige for maskinens velbefindende resten af ​​dens eksistens.

Dette er oven på risikoen forbundet med at bygge meget intelligent software overhovedet - nemlig risikoen for en maskine med forskellige værdier end vores egen hurtig forbedring af sin egen arkitektur indtil det er smart nok til at begynde at ændre verden på måder, som vi måske ikke kan lide. Talrige kommentatorer, inklusive Stephen Hawking og Elon Musk, har bemærket, at dette muligvis er en af ​​de mest betydningsfulde trusler, som menneskeheden står over for fremover.

Sagt på en anden måde: Evnen til at skabe en ny type ”menneske” er et stort ansvar. Det er måske den vigtigste ting, menneskeheden nogensinde har gjort som en art, og vi bør tage det meget alvorligt. Ikke desto mindre er der også potentiale der - potentialet til at forstå disse grundlæggende spørgsmål om vores egne sind. Vi er stadig en vej ud fra at have den teknologi, vi har brug for, til at omsætte disse ideer, men ikke så langt ud, at vi kan ignorere dem helt. Fremtiden er på vej, bedragerisk hurtigt, og vi ville være kloge til at være klar til det i dag.

Billedkreditter: “Watson og de andre tre podier", ved Atomisk Taco, “Ingen hjerne”Af Pierre-Olivier Carles,“Hjerne“Af GreenFlames09“Ideerlys”Af Saad Faruque, Abstrakt øje af ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock