Tenkemaskiner: Hva nevrovitenskap og kunstig intelligens kan lære oss om bevissthet

Annonse

Til den beste forståelse av moderne medisinsk vitenskap 10 måter å donere CPU-tiden din til vitenskap Les mer , du er en nøye strukturert sekk med flyktige kjemikalier under trykk. Det er ingen grunn til å tro at det i det hele tatt er noe spesielt med kroppen din, sammenlignet med et lik, eller en Buick for den saks skyld. Bortsett fra en ting - kroppen din inneholder en levende menneskelig hjerne.

Det er ingen bevis for at noen nye fysiske lover eller overnaturlige fenomener er involvert i menneskets erkjennelse. Animalisme og dualisme er vel og virkelig død. Dette er i det minste i første omgang urovekkende - fordi det fra innsiden av den menneskelige opplevelsen ikke gjør det føle som om vi ikke er noe annet enn en samling kjemikalier. Å være en person føles på et veldig dypt og intuitivt nivå, som noe som ikke burde være mulig for det som til syvende og sist er en komplisert molekylær maskin.

Programmering av bevissthet

Dette stiller spørsmålet - hvis vi lærer hvordan bevissthet fungerer, kan vi bygge maskiner, eller

skrive programvare 7 fantastiske nettsteder for å se det siste innen kunstig intelligens-programmeringKunstig intelligens er ennå ikke HAL fra 2001: The Space Odyssey... men vi kommer veldig nærme. Visst nok, en dag kan det være like likt de sci-fi potboilers som blir kvernet ut av Hollywood ... Les mer , har det det også? Kan arbeidet med å bygge intelligent programvare lære oss lærdommer om menneskets sinnes natur? Kan vi endelig forstå subjektiv opplevelse godt nok til en gang for alle å bestemme hvor mye moralsk vekt vi bør tilordne opplevelser fra mindre sofistikerte sinn, liker husdyr, delfiner eller fostre?

Dette er de harde spørsmålene filosofer har kjempet med i århundrer. Men siden filosofi som en disiplin er ikke flink til å faktisk løse problemer - veldig lite motgang 8 Spektakulært gale spådommer om datamaskiner og Internett Les mer har blitt laget. Her er en tradisjonell filosof som snakker om bevissthet på en TED-scene.

Dette er en god introduksjon til emnet, selv om Chalmers filosofi er en overnaturlig metafysisk fenomen som gir bevissthet på måter som ikke samhandler med den fysiske verden kl alle. Dette er hva jeg vil kalle den enkle utveien.

Hvis du, i ditt forsøk på å forklare noe, tyr til magi, har du ikke virkelig forklart det - du har ganske enkelt gitt opp stilen. Antagelig, Star Trek adressert den samme saken bedre.

Nylig, vitenskap har begynte å gjøre meningsfulle fremskritt med dette problemet, da kunstig intelligens og nevrovitenskap har begynt å spikke bort i kantene av problemet. Dette har inspirert til nye felt av evidensbasert filosofisk tenking. Innsikten som oppnås på denne måten er enormt interessant, og hjelper til med å skissere en sammenhengende bevissthetsteori, og lede oss mot maskiner som kan oppleve så vel som fornuft.

Nevrovitenskap og bevissthet

I nevrovitenskap er det i stor grad defektene i hjernen som lærer oss ting om dens funksjon. Når hjernen går i stykker, får vi en titt bak forhenget til sinnet. Samlet begynner disse innsiktene å skissere de brede omrissene av hvordan bevissthetens struktur må se ut, og resultatet er fascinerende.

For eksempel: Cotards villfarelse (mer fargerikt kjent som "Walking Corpse Syndrome"), er en villfarelse ofte forårsaket av alvorlig schizofreni eller fysisk skade på parietal lobe i hjernen, som forårsaker en rekke symptomer, den mest interessante av dem er den villfarelse at den lidende ikke eksistere.

Lider av Cotards villfarelse er ikke selvbevisste. De tror virkelig ikke at de eksisterer, noe som ofte også fører til konklusjonen at de har dødd. Decartes hevdet en gang at den grunnleggende sannheten, som alt annet kan være basert på, er "Jeg tror derfor jeg er." Mennesker med Cotards villfarelse være uenig. Med andre ord kan bevissthetskomponenten som inkluderer selvbevissthet selektivt slås av ved skade på et spesifikt område av hjernen, mens du forlater resten av det menneskelige intellektet relativt intakt.

En relatert tilstand er "blindsyn, Som rammer noen som er blinde på grunn av skade på det visuelle senteret i hjernen. Persienner i blindhet er i stand til instinktivt å fange gjenstander som blir kastet mot dem, og hvis du plasserer gjenstander foran seg og ber dem gjette hva de er, de bedre enn tilfeldig sjanse. De tror imidlertid ikke at de kan se: subjektivt sett er de blinde.

Persienner til persienn er unike ved at de har en fungerende sans (syn), men ikke er bevisste det. Hva hjerneskadene har ødelagt er ikke deres evnen å behandle visuell informasjon, men deres evne til å være bevisst klar over av den behandlingen.

Blindsight oppstår når en spesifikk krets som fører informasjon bort fra den visuelle cortex er skadet (V1-kretsen), men ikke de to andre, som forlater nevrovitenskapsmenn i den unike posisjonen å vite nøyaktig hvilken nevrale krets som er nødvendig for at visuell informasjon skal komme inn i den bevisste opplevelsen, men ikke Hvorfor.

Interessant er det motsatte av Blindsight også mulig - ofre for Anton-Babinski syndrom mister synet, men opprettholder sin bevisste oppfatning av å ha syn, insisterer på at de kan se normalt og forvirre latterlige forklaringer på deres manglende evne til å utføre grunnleggende oppgaver.

Det har også vært forsøk på selektiv deaktivering av bevissthet. For eksempel: det er en liten region i hjernen som kalles claustrum nær sentrum av hjernen som, når den stimuleres av en elektrode hos minst noen pasienter, fullstendig deaktiverer bevissthet og høyere erkjennelse, som kommer tilbake noen sekunder senere når den elektriske strømmen opphører.

Det som er interessant er at mens stimuleringen oppstår, forblir pasienten våken, øynene åpne og setter seg opp. Hvis pasienten blir bedt om å gjenta en oppgave mens strømmen er slått på, avviker de ganske enkelt fra det de gjør og stopper. Det antas at rollen til klausul er å koordinere kommunikasjonen mellom flere forskjellige regioner i hjernen, inkludert hippocampus, amygdala, caudate-kjernen, og muligens andre.

Noen nevrovitere mener at siden klaustrum tjener til å koordinere kommunikasjon mellom forskjellige moduler i hjernen; stimulering av dette området vil deaktivere den koordinasjonen, og føre til at hjernen brytes ned i separate komponenter - hver for seg stort sett ubrukelig isolert og ikke i stand til å bygge et subjektivt erfaring.

Denne oppfatningen stemmer overens med det vi vet om anestesimedlets funksjon - som vi har brukt i århundrer før vi forsto hvordan de fungerer.

Det antas for tiden at generelle anestetika forstyrre nettverk mellom forskjellige høyt nivåkomponenter i hjernen, og forhindrer dem fra å bygge det nevrologiske systemet som er nødvendig for å produsere en sammenhengende bevisst opplevelse. Etter vurdering gir dette en viss intuitiv mening: hvis det ikke er mulig for visuell cortex å sende informasjon til arbeidsminnet ditt, det er ingen måte for deg å ha en bevisst visuell opplevelse som du kan snakke om seinere.

Det samme gjelder hørsel, hukommelse, følelser, intern monolog, planlegging osv. Alle disse systemene er moduler som, når de ble koblet fra arbeidsminnet, ville fjerne en viktig del av den bevisste opplevelsen.

Det kan faktisk være mer nøyaktig å snakke om bevissthet - snarere enn som en distinkt, enhetlig enhet - som et samarbeid med mange forskjellige typer bevissthet, bundet sammen av inkludering i den fortellende strømmen av hukommelse. Med andre ord, i stedet for en "bevissthet", kan du ha en visuell bevissthet, en hørbar bevissthet, en bevissthet om minner og så videre. Det er et åpent spørsmål om det gjenstår noe når du tar bort alle disse stykkene, eller om dette forklarer bevissthetssaken helt.

Teorier om bevissthet

Daniel Dennett, ellers kjent som den "sprø gamle mannen" i bevissthetsforskning, hevder at dette faktisk er tilfelle - at bevisstheten rett og slett ikke er så spesiell som folk flest forestiller seg. Hans bevissthetsmodell, som noen beskylder for å være for reduksjonistisk, kalles ‘multiple draft’ -teorien, og fungerer slik:

Hjernen fungerer som en populasjon av semi-uavhengige, sammenkoblede moduler, kontinuerlig overføring av informasjon Nørder veier inn: Synes et menneske raskere enn en datamaskin? Les mer semi-diskriminerende inn i nettverket, ofte som svar på signalene de mottar fra andre moduler. Signaler som utløser svar fra andre moduler, for eksempel en lukt som provoserer et visuelt minne, kaskade mellom moduler og eskalerer. Minnet kan provosere en følelse, og en utøvende prosess kan ha et svar på den følelsen, som kan være strukturert av språksenteret til en del av en indre monolog.

Denne prosessen øker sjansen for at hele kaskaden med relaterte signaler blir oppdaget av hjernens kodingsmekanisme i hjernen, og blir en del av fortegnelsen over korttidshukommelse: bevissthetens "historie", hvorav noen vil gjøre det til lengre tids minne, og bli en del av det permanente ta opp.

Bevissthet, ifølge Dennett, er ikke annet enn en seriefortelling som består av disse slags kaskader, som utgjør hele systemets oversikt over den verden det eksisterer i, og dets vei gjennom den. Fordi modulene ikke har introspektiv tilgang til sine egne funksjoner, når vi blir bedt om å beskrive arten av atferden til en modul, kommer vi uten nyttig informasjon. Som et resultat føler vi, intuitivt, at vår subjektive opplevelse er udefinerbar og ineffektiv.

Et eksempel kan være å be noen beskrive hvordan fargen rød ser ut. Spørsmålet føles absurd, ikke på grunn av noe iboende faktum om universet, men fordi det underliggende strukturen i hjernen lar oss faktisk ikke vite hvordan den røde fargen implementeres i vår egen maskinvare. Når det gjelder vår bevisste erfaring, er den bare... rød.

Filosofer kaller disse slags opplevelser ‘qualia’ og tillegger dem ofte nesten-mystisk betydning. Daniel Dennett antyder at de er mer som en nevrologisk 404-side som hjernen kaster opp når du blir spurt hva som foregår bak gardinen til et bestemt hjerneområde som ikke er tilgjengelig for bevisste fortelling. Dennet selv uttrykker det slik:

Det er ingen eneste, definitive "bevissthetsstrøm", fordi det ikke er noe sentralt hovedkvarter, ikke noe kartesisk teater der "det hele samles" for gjennomgangen av en sentral meaner. I stedet for en så enkel strøm (uansett bred), er det flere kanaler der spesialistkretser, parallelt med pandemonier, prøver å gjøre sine forskjellige ting, og skape flere utkast når de går. De fleste av disse fragmentariske utkastene til "fortelling" spiller kortvarige roller i moduleringen av nåværende aktivitet, men noen blir forfremmet til ytterligere funksjonelle roller, i rask rekkefølge, av aktiviteten til en virtuell maskin i hjerne. Serien til denne maskinen (dens "von Neumannesque" -karakter) er ikke en "fast kablet" designfunksjon, men snarere resultatet av en rekke koalisjoner fra disse spesialistene.

Det er selvfølgelig andre tanker. En modell som for tiden er populær blant visse filosofer kalles integrert informasjonsteori, som holder at bevisstheten om et system er relatert til dens tetthet av internt nettverk - kompleksiteten i den generelle strukturen, i forhold til strukturen til det komponenter.

Imidlertid har denne modellen blitt kritisert gjennom forslaget om intuitivt ikke-bevisste (ganske enkelt strukturerte) informasjonssystemer som den rangerer som massivt mer bevisst enn mennesker. Scott Aaronson, en matematisk forsker og vokalkritiker av integrert informasjonsteori, sa dette om problemet for noen måneder siden:

”Etter min mening er det faktum at integrert informasjonsteori er feil — beviselig galt av grunner som går til sin kjerne - setter den i noe som de to%% av alle matematiske teorier om bevissthet som noen gang er foreslått. Nesten alle konkurrerende teorier om bevissthet, synes jeg det, har vært så vage, fluffige og formbare at de bare kan strebe etter urett. ”

En annen foreslått modell hevder at bevissthet er et resultat av at mennesker modellerer seg selv, en idé som kan være forenlig med Dennett modell, men lider av den muligens fatale feilen ved å antyde at en Windows-datamaskin som kjører en virtuell maskin i seg selv, er i en viss forstand bevisst. De liste over bevissthetsmodeller er omtrent så lenge listen over alle som noen gang har følt seg tilbøyelige til å takle et så vanskelig problem.

Det er mange alternativer der ute, fra den helt mystiske, til Dennett sin solide, kyniske pragmatisme. For pengene mine slår Dennetts teori om flere utkast meg som, om ikke en fullstendig redegjørelse for hvorfor mennesker snakker om bevissthet, i det minste en solid start på den veien.

Kunstig intelligens og bevissthet

La oss si at noen få år fra nå har fremskritt innen nevrovitenskap ført til en Grand Unified Theory of Consciousness - hvordan kunne vi vite om det stemmer? Hva om teorien utelater noe viktig - hvordan ville vi vite det? Vitenskapshistorien har lært oss å være på vakt mot hyggelige ideer som vi ikke kan teste. Så hvordan kan vi teste vår bevissthetsmodell?

Vel, vi kan prøve å bygge en.

Vår evne til å konstruere intelligente maskiner har gjennomgått noe av en renessanse i det siste. Watson, et stykke intelligent programvare utviklet av IBM, som berømt vant på spillutstillingen Jeopardy, er også det i stand til en overraskende bred serie med intellektuelle oppgaver, etter å ha blitt tilpasset til å fungere som en talentfull kokk og superhuman diagnostiker.

Selv om IBM kaller Watson en kognitiv datamaskin, er sannheten at Watson veldig mye er en triumf av ikke-nevromorf kunstig intelligens Giovanni Idili fra OpenWorm: Hjerner, ormer og kunstig intelligensÅ simulere en menneskelig hjerne er en vei utenfor, men et åpen kildekode-prosjekt tar viktige første skritt ved å simulere nevrologi og fysiologi til et av de enkleste dyrene som er kjent for vitenskapen. Les mer - det vil si at det er et intelligent stykke programvare som ikke prøver å implementere den spesifikke innsikten om nevrovitenskap og hjerneforskning. IBM fungerer ved å bruke et stort antall veldig forskjellige maskinlæringsalgoritmer, hvorav noen brukes til å evaluere utdataene av andre algoritmer for å måle nytten av dem, og mange algoritmer som er hånd-justert for å koble sammen produktivt måter.

Når Watson forbedrer seg og begrunnelsen blir dypere og mer nyttig, er det lett å forestille seg å bruke Watson-teknologi, sammen med annen teknologi som ennå ikke er utviklet, for å bygge systemer som etterligner funksjonen til spesifikke kjente hjernesystemer, og integrerer disse systemene på en måte som vil produsere en bevisst erfaring.

Vi kunne da eksperimentere med den intelligente maskinen, for å se om den i det hele tatt beskriver en subjektiv opplevelse - og i så fall bestemme om den subjektive opplevelsen ligner den menneskelige opplevelsen. Hvis vi kan bygge en bevisst datamaskin som på det laveste nivået er ikke ligner vår egen nevrologi, det vil absolutt validere modellen!

Denne ideen om å bygge en kunstig intelligens for å validere teorier om hjernen er ikke en ny. SPAUN, et forskningsprosjekt ved University of Alberta, er en enorm (omtrent museskala) biologisk nevralt nettverkssimulering designet for å implementere modeller av forskjellige hjerneområder, inkludert utøvende funksjon, syn, arbeidsminne og motorisk funksjon.

Implementeringen er i stand til å utføre en rekke grunnleggende kognitive oppgaver, som å gjenkjenne og tegne symboler, gjenta tallstrenger og svare på enkle spørsmål ved å tegne svarene og forutsi neste siffer i a sekvens. Fordi Spaun kan gjøre disse tingene, innebærer dette at nåværende modeller for kunstig intelligens er riktige, i alle fall i de brede slagene.

I prinsippet kan det samme brukes på bevissthet, forutsatt at vi kan bygge komponentdelene i systemet til en høy nok standard. Selvfølgelig, med evnen til å lage bevisste maskiner kommer en grad av ansvar. Å slå på en maskin som kan være bevisst er minst et like stort moralsk ansvar som beslutningen om å ha en barn, og hvis vi lykkes, er vi ansvarlige for maskinens velvære resten av dens eksistens.

Dette er på toppen av risikoen forbundet med å bygge veldig intelligent programvare i det hele tatt - nemlig risikoen for en maskin med forskjellige verdier enn vår egen raskt forbedre sin egen arkitektur til det er smart nok til å begynne å forandre verden på måter vi kanskje ikke liker. Tallrike kommentatorer, inkludert Stephen Hawking og Elon Musk, har bemerket at dette kan være en av de viktigste truslene menneskeheten står overfor fremover.

Sagt på en annen måte: Evnen til å skape en ny type “menneske” er et stort ansvar. Det er kanskje det viktigste menneskeheten noensinne har gjort som art, og vi bør ta det veldig alvorlig. Ikke desto mindre er det potensiale der også - potensialet til å forstå de grunnleggende spørsmålene om våre egne sinn. Vi er fremdeles en vei ut fra å ha teknologien vi trenger for å implementere disse ideene, men ikke så langt ut at vi kan ignorere dem helt. Fremtiden er på vei, villedende raskt, og vi vil være lurt å gjøre oss klar til det i dag.

Bildekreditt: “Watson og de tre andre podiene", av Atomic Taco, “Ingen hjerne”Av Pierre-Olivier Carles,“Hjerne“, Av GreenFlames09“Lights of Ideas”Av Saad Faruque, Abstrakt øye av ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock