Tenkemaskiner Hva nevrovitenskap og kunstig intelligens kan lære oss om bevissthet

Til den beste forståelsen av moderne medisinsk vitenskap 10 måter å donere CPU-tid til vitenskap 10 måter å donere CPU-tid til vitenskap Les mer, du er en omhyggelig strukturert sekk av flyktige kjemikalier under press. Det er ingen grunn til å tro at det 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 ikke noe bevis på at noen nye fysikklover eller overnaturlige fenomener er involvert i menneskelig forståelse. Animalism og dualisme er vel og virkelig døde. Dette er i det minste forstyrrende, for det er det absolutt ikke fra innsiden av den menneskelige erfaringen føle som om vi ikke er noe mer enn en samling kjemikalier. Å være en person føler på et veldig dypt og intuitivt nivå som noe som ikke bør være mulig for det som til slutt er en komplisert molekylær maskin.

Programmeringsbevissthet

Dette spørsmålet - hvis vi lærer hvordan bevisstheten virker, kan vi bygge maskiner eller skrive programvare. 7 Fantastiske nettsteder for å se det siste innen kunstig intelligensprogrammering 7 Fantastiske nettsteder for å se det siste innen kunstig intelligensprogrammering. Kunstig intelligens er ennå ikke HAL fra 2001: Space Odyssey ... men vi blir veldig nært. Sikkert nok, en dag kan det være som ligner på sci-fi-pottekokerene som blir klemt av Hollywood ... Les mer, det har det også? Kan innsatsen for å bygge intelligent programvare lære oss om det menneskelige sinns natur? Kan vi endelig forstå subjektiv erfaring godt nok til å bestemme hvor mye moralvekt vi bør tilordne erfaringer med mindre sofistikerte sinn, liker de av husdyr, delfiner eller foster?

Dette er de vanskelige spørsmålene som filosofer har grepet med i århundrer. Men siden filosofi som en disiplin ikke er bra på å løse problemer, er det svært lite fremgang. 8 Spektakulært Feil Forutsigelser Om Datamaskiner og Internett 8 Spektakulært Feile Forutsigelser Om Datamaskiner og Internett Les Mer er gjort. Her er en tradisjonell filosof som snakker om bevissthet på et TED-stadium.

Dette er en god introduksjon til emnet, selv om Chalmers filosofi er en overnaturlig en, som foreslår metafysisk fenomen som gir bevissthet på måter som ikke interagerer med den fysiske verden i det hele tatt. Dette er hva jeg ville kalle den enkle veien ut.

Hvis du, i ditt forsøk på å forklare noe, tyder på magi, så har du egentlig ikke forklart det - du har rett og slett gitt opp med stil. Kanskje, Star Trek adresserte det samme problemet bedre.

Nylig, vitenskapen har begynt å gjøre meningsfylte fremskritt på dette problemet, da kunstig intelligens og nevrovitenskap har begynt å bøye seg i kantene av problemet. Dette har inspirert nye felt av bevisbasert filosofisk tenkning. Innsiktene som er oppnådd på denne måten, er enormt interessante, og bidrar til å bedre skissere en sammenhengende bevissthetsteori og veilede oss mot maskiner som kan oppleve så vel som grunn.

Neurovitenskap og bevissthet

I nevrovitenskap er det i stor grad manglene i hjernen som lærer oss ting om sin funksjon. Når hjernen bryter, får vi et kikk bak tankens gardin. Samlet sett begynner disse innsiktene å skisse de brede skissene av hva bevissthetens struktur må se ut, og resultatet er fascinerende.

For eksempel: Cotard's illusjon (mer fargerikt kjent som “Walking Corpse Syndrome”), er en vrangforestilling som ofte skyldes alvorlig skizofreni eller fysisk skade på hjernens parietallobe, noe som forårsaker en rekke symptomer, det mest interessante er den vrangforestillingen at lidelsen ikke eksisterer.

Lider av Cotards vrangforestillinger er ikke selvbevisste. De tror virkelig ikke at de eksisterer, noe som ofte også fører til at de er døde. Decartes hevdet en gang at den grunnleggende sannheten, som alt annet kan baseres på, er “Jeg tror derfor jeg er.” Mennesker med Cotards vrangforestilling være uenig. Med andre ord, komponenten av bevissthet som inkluderer selvbevissthet, kan selektivt slås av ved skade på et bestemt område i hjernen, mens resten av det menneskelige intellekt er relativt intakt.

En relatert tilstand er “blindsyn,” som påvirker noen mennesker som er blinde på grunn av skade på hjernens visuelle sentrum. Blindsight pasienter er i stand til instinktivt å fange gjenstander kastet på dem, og hvis du plasserer objekter foran dem og ber dem om å gjette hva de er, de overtrekker vesentlig tilfeldige tilfeller. Men de tror ikke at de kan se: subjektivt, de er blinde.

Blindsight pasienter er unike, fordi de har en fungerende forstand (syn), men er ikke bevisst på det. Hva hjerneskade har ødelagt er ikke deres evnen å behandle visuell informasjon, men deres evne til å være bevisst klar over av behandlingen.

Blindsight oppstår når en bestemt krets som fører informasjon vekk fra visuell cortex er skadet (V1-kretsen), men ikke de andre to, som etterlater nevroforskere i den unike posisjonen å vite nøyaktig hvilken neuralkrets som er nødvendig for at visuell informasjon skal komme inn i den bevisste erfaring, men ikke hvorfor.

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

Det har også vært eksperimenter om selektivt å deaktivere bevisstheten. For eksempel: Det er en liten region i hjernen som kalles klaustret nær hjernens sentrum, som, når stimulert av en elektrode i minst noen pasienter, helt deaktiverer bevissthet og høyere kognisjon, som returnerer noen få sekunder senere når den elektriske strømmen opphører.

Det som er interessant er at mens stimuleringen skjer, forblir pasienten våken, øynene åpne, sitter opp. Hvis pasienten blir bedt om å gjenta en oppgave mens strømmen er slått på, går de bare bort fra det de gjør og stopper. Det antas at claustrums rolle er å koordinere kommunikasjon mellom en rekke forskjellige hjernegrupper, inkludert hippocampus, amygdalaen, kaudatkjernen og muligens andre.

Noen nevroforskere tror at siden klapphuset tjener til å koordinere kommunikasjonen mellom ulike moduler i hjernen; stimulere denne regionen ville deaktivere den koordinasjonen, og få hjernen til å bryte ned i separate komponenter - hver i stor grad ubrukelig isolert og ikke i stand til å bygge en subjektiv opplevelse.

Denne oppfatningen meshes med det vi vet om funksjonen til anestetikk - som vi har brukt i århundrer før vi forsto hvordan de jobber.

Det er for tiden antatt at generell anesthetikk forstyrrer nettverk mellom forskjellige høynevnte komponenter i hjernen, og hindrer dem i å bygge hva som helst nevrologisk system er nødvendig for å produsere en sammenhengende bevisst opplevelse. Ved overveielse gir dette en viss intuitiv følelse: Hvis det ikke er mulig for visuell cortex å sende informasjon til arbeidsminnet ditt, kan du ikke ha en bevisst visuell opplevelse som du kan snakke om senere.

Det samme gjelder for hørsel, minne, følelser, indre monologer, planlegging osv. Alle disse systemene er moduler som, når de er koblet fra arbeidsminne, vil fjerne en avgjørende del av den bevisste opplevelsen.

Det kan faktisk være mer nøyaktig å snakke om bevissthet - i stedet for som en tydelig, enhetlig enhet - som et samarbeid mellom mange forskjellige former for bevissthet, bundet sammen ved å inkludere i den fortellende strømmen av minne. Med andre ord, i stedet for a “bevissthet”, du kan ha en visuell bevissthet, en hørbar bevissthet, en bevissthet om minner og så videre. Det er et åpent spørsmål om alt gjenstår når du fjerner alle disse stykkene, eller om dette forklarer spørsmålet om bevissthet helt.

Bevissthetsteorier

Daniel Dennett, ellers kjent som “cranky gammel mann” av bevissthetsforskning, mener at dette faktisk er tilfellet - at bevisstheten ganske enkelt ikke er så spesiell som de fleste forestiller seg. Hans bevissthetsmodell, som noen anklager for å være altfor reduktivistisk, kalles "multiple drafts" teorien, og virker slik:

Hjernen fungerer som en befolkning av semi-uavhengige, sammenkoblede moduler, kontinuerlig overføring av informasjon Geeks Weigh In: Trenger et menneske raskere enn en datamaskin? Geeks veier i: Tenk et menneske raskere enn en datamaskin? Les mer semi-diskriminerende 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 eskalere. Minnet kan provosere en følelse, og en utøvende prosess kan ha et svar på den følelsen, som kan struktureres av språksenteret til en del av en indre monolog.

Denne prosessen øker oddsen om at hele kaskade av relaterte signaler vil bli detektert av hjernens minnekodemekanisme og bli en del av rekordet av kortvarig minne: “historie” av bevissthet, noe som vil gjøre det til lengre sikt minne, og bli en del av den permanente posten.

Bevissthet, ifølge Dennett, er bare en seriell fortelling som består av disse typer kaskader, som utgjør hele systemets rekord av verden den eksisterer i, og dens vei gjennom den. Fordi modulene ikke har introspektiv tilgang til sine egne funksjoner, når vi blir bedt om å beskrive arten av oppførselen til en modul, oppstår det ingen nyttig informasjon. Som et resultat, føler vi intuitivt at vår subjektive opplevelse er udefinerbar og ineffabel.

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

Filosofer kaller disse typer erfaringer 'qualia' og gir ofte nær-mystisk betydning for dem. Daniel Dennett antyder at de er mer som en nevrologisk 404 side hjernen kaster opp når du blir spurt hva som foregår bak gardinen til en bestemt hjernegruppe som ikke er tilgjengelig for den bevisste fortellingen. Dennet selv setter det slik:

Det er ingen enkelt, endelig “strøm av bevissthet,” fordi det ikke er noe sentralt hovedkvarter, ikke et kartesiatisk teater der “alt kommer sammen” for innsyn av en sentralbetjent. I stedet for en slik enkelt strøm (men bred) er det flere kanaler der spesialkjøringer prøver, i parallelle pandemonier, å gjøre sine forskjellige ting, og skape flere utkast når de går. De fleste av disse fragmentariske utkastene til “fortelling” spille kortvarige roller i moduleringen av dagens aktivitet, men noen blir forfremmet til ytterligere funksjonelle roller, i rask rekkefølge, ved aktiviteten til en virtuell maskin i hjernen. Serialiteten til denne maskinen (dens “von Neumannesque” tegn) er ikke en “Fastmontert” design-funksjonen, men snarere resultatet av en rekke koalisjoner av disse spesialistene.

Det er selvsagt andre tankeskoler. En modell som for tiden er populær blant visse filosofer, kalles integrert informasjonsteori, som innebærer at bevisstheten til et system er relatert til dens tetthet av internt nettverk - kompleksiteten av den samlede strukturen i forhold til strukturen av komponentene.

Imidlertid har denne modellen blitt kritisert via forslaget til intuitivt ikke-bevisste (enkelt strukturerte) informasjonssystemer som det står som massivt mer bevisst enn mennesker. Scott Aaronson, en matematisk forsker og vokal kritiker av integrert informasjonsteori, sa dette om problemet for noen måneder siden:

“Etter min mening er det faktum at integrert informasjonsteori er feil-påviselig feil, av grunner som går til kjerne-setter den i noe som de 2% av alle matematiske teorier om bevissthet som noen gang har foreslått. Nesten alle konkurrerende teorier om bevissthet, virker det for meg, har vært så uklart, fluffy og sårbar at de bare kan streve etter feil.”

En annen foreslått modell fastslår at bevisstheten er et resultat av menneskene som modellerer seg, en ide som kan være kompatibel med Dennetts modell, men lider av den potensielt dødelige feilen som tyder på at en Windows-datamaskin som driver en virtuell maskin, er i en viss grad bevisst. Listen over bevissthetsmodeller er omtrent så lenge listen over alle som noen gang har følt seg tilbøyelig til å takle et slikt vanskelig problem.

Det er mange alternativer der ute, fra det helt mystiske, til Dennetts stolid, kynisk pragmatisme. For mine penger slår Dennetts utkastteori til meg som, om ikke en fullstendig regnskapsføring av hvorfor mennesker snakker om bevissthet, i hvert fall en solid start på den banen.

Kunstig intelligens og bevissthet

La oss si at noen få år siden har fremdriften i nevrovitenskapen ført til en storforening av bevissthet - hvordan kan vi vite om det er riktig? Hva om teorien utelater noe viktig - hvordan ville vi vite det? Vitenskapens historie har lært oss å være forsiktige med hyggelige ideer som vi ikke kan teste. Så hvordan kan vi teste vår modell av bevissthet?

Vel, vi kunne prøve å bygge en.

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

Selv om IBM kaller Watson en kognitiv datamaskin, er sannheten at Watson er veldig mye en triumf av ikke-neuromorfisk kunstig intelligens Giovanni Idili of OpenWorm: Hjerner, ormer og kunstig intelligens Giovanni Idili of OpenWorm: Hjerner, ormer og kunstig intelligens Simulere en Menneskelig hjerne er en vei, men et åpen kildeprosjekt 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, det er et intelligent stykke programvare som ikke forsøker å implementere de spesifikke innsiktene i nevrovitenskap og hjerneforskning. IBM arbeider ved å bruke et stort antall svært forskjellige maskinlæringsalgoritmer, hvorav noen brukes til å evaluere utdataene fra andre algoritmer for å måle deres brukbarhet, og mange algoritmer som er hånddefinerte for å koble sammen på produktive måter.

Som Watson forbedrer og dens resonnement blir dypere og mer nyttig, er det lett å tenke seg å bruke Watson-teknologi sammen med annen teknologi som ikke er utviklet ennå, for å bygge systemer som etterligner funksjonen til spesifikke kjente hjernesystemer, og integrere disse systemene på en måte som ville produsere en bevisst opplevelse.

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

Denne ideen om å bygge en kunstig intelligens for å validere teorier om hjernen er ikke en ny. Spaun, et forskningsprosjekt ved Universitetet i Alberta, er en enorm (omtrent museskala) biologisk nevralnettverksimulering designet for å implementere modeller av ulike hjernegrupper, inkludert utøvende funksjon, syn, arbeidsminne og motorfunksjon.

Gjennomføringen er i stand til å utføre en rekke grunnleggende kognitive oppgaver, for eksempel gjenkjenning og tegning av symboler, gjentagelse av strenger av tall, og å svare på enkle spørsmål ved å tegne svarene og forutsi neste siffer av en sekvens. Fordi Spaun kan gjøre disse tingene, innebærer dette at dagens kunstige intelligensmodeller er korrekte, i hvert fall i de brede strøkene.

I prinsippet kan det samme brukes til bevissthet, forutsatt at vi kan bygge komponentdelene av 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 like stor et moralsk ansvar som beslutningen om å få et barn, og hvis vi lykkes, er vi ansvarlige for dette maskinens velvære for resten av eksistensen.

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

Sett en annen måte: evnen til å skape en ny type “menneskelig” er et stort ansvar. Det kan være det viktigste mennesket har gjort som en art, og vi bør ta det veldig alvorlig. Likevel er det potensial der også - potensialet til å forstå de grunnleggende spørsmålene om våre egne tanker. Vi er fremdeles ute av å ha teknologien vi trenger for å sette disse ideene i bruk, men ikke så langt at vi kan ignorere dem helt. Fremtiden er på vei, villedende raskt, og vi ville være klokt å gjøre oss klar for det i dag.

Bildekreditter: “Watson og de andre tre podier“, av Atomic Taco, “Ingen hjerne” av Pierre-Olivier Carles, “Hjerne“, av GreenFlames09 “Lys av ideer” av Saad Faruque, Abstract Eye av ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock

Utforsk mer om: Kunstig intelligens, Geeky Science.