I hverdagen er vi vant til å tenke at sansene våre, vår oppfatning - syn, lyder, teksturer, smak - gir oss et nøyaktig bilde av den virkelige verden. Når vi tenker på det et øyeblikk - eller bukker under for sansene våre - innser vi selvfølgelig at vi aldri vil være i stand til å oppfatte denne verden nøyaktig. Hjernen vår tar heller antagelser om hvordan denne verden er, som om å etterligne ekstern virkelighet. Likevel skal denne imitasjonen være ganske bra. Hvis det ikke var slik, ville vi da ikke ligget på evolusjonssiden? Ekte virkelighet kan alltid forbli utenfor rekkevidde, men sansene våre skal i det minste generelt skissere hva denne virkeligheten kan være.
Kognitiv vitenskapsmann Donald Hoffman bruker evolusjonær leketeori for å vise at vår oppfatning av uavhengig virkelighet må være en illusjon. Han mener at sansene våre ikke skylder oss noe. Hoffman er professor i kognitive vitenskap ved University of California, Irvine. De siste tretti årene har han studert persepsjon, kunstig intelligens, evolusjonær spillteori og hjernen, og kommet med en veldig dramatisk konklusjon: verden presentert for vår oppfatning har lite å gjøre med virkeligheten. Dessuten, sier han, må vi takke evolusjonen i seg selv for denne magiske illusjonen, siden behovet for evolusjon vokser med sannhetens nedbrytning.
Et forsøk på å forstå virkelighetens natur og å skille kornet fra agnet, observatøren fra den observerte, blir gjort ved grensen til nevrobiologi og grunnleggende fysikk. På den ene siden vil du finne forskere som prøver å forstå hvordan et kilo gråstoff, som bare overholder fysikkens vanlige lover, fører til en bevisst opplevelse av første person. De kaller det "den harde oppgaven."
Donald Hoffman
På den andre siden er det kvantefysikk, og overrasker alle med det rare faktum at kvantesystemer ikke ser ut til å være separate objekter lokalisert i rommet før vi begynner å observere dem. Eksperiment etter eksperiment har forskere vist - i motsetning til sunn fornuft - ved å anta at partiklene som utgjør vanlige gjenstander eksisterer uavhengig av observatøren, får vi feil svar. Hovedundervisningen i kvantefysikk er ganske klar: det er ingen offentlige gjenstander til stede i et eksisterende rom. Som fysiker John Wheeler sa det: "Synet på at verden eksisterer 'der ute', uavhengig av oss, er ikke lenger gyldig."
Så mens nevrovitenskapsmenn sliter med å forstå hvordan noe slik som førstepersoners virkelighet kan eksistere, takler kvantefysikere mysteriet om hvordan noe annet enn førstepersons virkelighet kan eksistere. Og her ligger området i Hoffmans arbeid - å strekke grensene i et forsøk på å lage en matematisk modell av observatøren, for å komme til virkeligheten på den andre siden av illusjonen. Quanta Magazine intervjuet forskeren om sitt arbeid og resultater.
Mennesker bruker ofte darwinsk evolusjon som et argument for at våre oppfatninger nøyaktig gjenspeiler virkeligheten. De sier:”Det er klart at vi må være godt kjent med denne virkeligheten, ellers ville vi blitt slettet for lenge siden. Hvis jeg tror jeg ser et palmetre, men faktisk er det en tiger, er jeg i trøbbel."
Salgsfremmende video:
Ikke sant. Det klassiske argumentet er at de av våre forfedre som så mer, hadde et konkurransefortrinn i forhold til de som så mindre, og derfor sannsynligvis ga videre genene sine som bestemmer mer nøyaktig oppfatning. Dette betyr at vi etter tusenvis av generasjoner kan være ganske sikre på at vi er etterkommere av de som så mer nøyaktig, og vi ser mer nøyaktig. Høres logisk ut. Men jeg mener at dette er grunnleggende galt. Dette argumentet gjenspeiler ikke det grunnleggende faktum om evolusjon, som er dens egnethetsfunksjon (fitness-funksjon) - matematiske funksjoner som beskriver hvor godt en definert strategi når sine mål om overlevelse og reproduksjon. Matematikeren og fysikeren Chetan Prakash beviste teoremet jeg nevnte, og det står: i følge evolusjon av naturlig seleksjon, en organisme som ser virkeligheten som den er,vil aldri være mer tilpasningsdyktig enn en organisme med lik kompleksitet, som overhodet ikke ser virkeligheten, men er i stand til å tilpasse seg. Aldri.
Du har gjort datasimuleringer for å vise dette. Kan du gi oss et eksempel?
Anta at det i virkeligheten er en ressurs, for eksempel vann, og du kan kvantifisere den objektivt - veldig lite vann, gjennomsnittlig mengde vann, mye vann. La oss anta at kondisjonsfunksjonen din er lineær, så litt vann vil gi deg litt kondisjon, medium vann vil gi deg en gjennomsnittlig form, og mye vann vil gi deg maksimal fleksibilitet - i så fall kan en organisme som ser sannheten om vann over hele verden, å vinne, men bare hvis kondisjonsfunksjonen er bygget i samsvar med den nåværende strukturen i virkeligheten. Men sannheten skal sies, dette vil aldri skje i den virkelige verden. En bjelleformet kurve er mer sannsynlig: si for lite vann - du vil dø av tørst, for mye vann - du vil drukne,og et sted i mellom vil det være bra for å overleve. Nå passer ikke lenger treningsfunksjonen strukturen i den virkelige verden. Og det er nok til å annullere sannheten. En adaptiv organisme kan for eksempel anse lave og for høye vannnivåer som for eksempel et "rødt signal" som indikerer dårlig kondisjon, og mellomverdier som grønne som indikerer høy kondisjon. Oppfatningen hans vil være tilpasset for å passe, ikke sannhet. Han vil ikke se noen forskjell mellom liten og stor - bare rød - selv om den eksisterer i virkeligheten.som indikerer lav kondisjon, og mellomverdiene er grønne, noe som betyr høy kondisjon. Oppfatningen hans vil være tilpasset for å passe, ikke sannhet. Han vil ikke se noen forskjell mellom liten og stor - bare rød - selv om den eksisterer i virkeligheten.som indikerer lav kondisjon, og mellomverdiene er grønne, noe som betyr høy kondisjon. Oppfatningen hans vil være tilpasset for å passe, ikke sannhet. Han vil ikke se noen forskjell mellom liten og stor - bare rød - selv om den eksisterer i virkeligheten.
Men hvordan vil det å se falsk virkelighet være gunstig for overlevelsen av organismen?
Det er en metafor som har blitt tilgjengelig for oss de siste 30-40 årene, og dette er skrivebordets grensesnitt. Anta at det er et blått rektangulært ikon i nedre høyre hjørne av skrivebordet - betyr det at selve filen er blå, rektangulær og lever i nedre høyre hjørne av datamaskinen? Selvfølgelig ikke. Det er akkurat slik ting er ordnet på skrivebordet ditt - det har farge, posisjon og form. Disse kategoriene er ganske enkelt tilgjengelige for deg, og ingen av dem vil fortelle sannheten om selve datamaskinen. Og dette er interessant. Du kunne ikke danne en sann beskrivelse av internt på en datamaskin hvis hele din virkelighetsvisjon var begrenset til skrivebordet. Fortsatt er skrivebordet ganske nyttig. Det blå rektangulære ikonet guider min oppførsel og gjemmer seg i en kompleks virkelighet som jeg ikke vil vite. Dette er nøkkelideen. Evolusjon har gitt oss oppfatningens organer som lar oss overleve. De guider mekanismene for tilpasning. Men noe av dette er skjult i mekanismer som vi ikke trenger å vite. Og dette er imidlertid en enorm del av virkeligheten, uansett hva denne virkeligheten er i virkeligheten. Hvis du bruker for mye tid på å analysere alt dette, vil tigeren fortære deg.
Betyr dette at alt vi ser er en stor illusjon?
Vi er utstyrt med sanser som lar oss leve, og derfor må vi ta dem på alvor. Hvis jeg ser noe som ser ut som en slange, tar jeg ikke det. Hvis jeg ser et tog, vil jeg ikke stå foran det. Disse symbolene holder meg i live, så jeg ser alvorlig på dem. Men det er feil å tro at hvis vi skal ta dem på alvor, må vi også ta dem bokstavelig.
Hvis slanger ikke er slanger og tog ikke er tog, hva er de da?
Slanger og tog, som partikler i fysikk, har ikke noen objektive funksjoner uavhengig av observatøren. Slangen jeg ser er en beskrivelse laget av mitt sansesystem, som forteller meg en rekke handlinger som er betinget av kondisjonen min. Evolusjon skaper akseptable løsninger, ikke optimale. Slangen er en akseptabel løsning på et problem som forteller meg hvordan jeg skal oppføre meg i en slik situasjon. Mine slanger og tog er mine mentale fremstillinger; dine drager og tog er dine ideer.
Når begynte du å tenke på det?
Som tenåring var jeg interessert i dette spørsmålet: er vi maskiner? Min lesning av vitenskap har vist at ja. Men bestefaren min var prest, og i kirken sa de nei. Så jeg regnet med at jeg måtte finne ut av det på egen hånd. Det er et slags personlig spørsmål - hvis jeg er en maskin, må jeg finne ut av det. Hvis ikke, må du også finne ut hva denne spesielle magien er, at jeg ikke er en maskin. Som et resultat havnet jeg på 1980-tallet på MIT kunstig intelligenslaboratorium, hvor jeg jobbet med maskinoppfatning. Innen synsfeltet har det vært en uventet suksess med å utvikle matematiske modeller for spesifikke visuelle evner. Jeg la merke til at de har en felles matematisk struktur, og jeg tenkte at det ville være mulig å skrive ut en formell struktur som muligens dekker alle mulige observasjonsmåter. Jeg ble delvis inspirert av Alan Turing. Da han fant opp Turing-maskinen, prøvde han å lage en abstrakt datamaskin. Og i stedet for å legge en haug unødvendige ting på det, sa han: la oss ta den enkleste matematiske beskrivelsen som kan fungere. Og denne enkle formalismen dannet grunnlaget for informatikk, vitenskapen om databehandling. Og jeg lurte på om en så enkel formalisme kunne brukes som grunnlag for observasjonsvitenskapen?
Matematisk bevissthetsmodell
Nøyaktig. Intuisjon fortalte meg at det er en bevisst opplevelse. Jeg kjenner smerter, smaker, lukter, jeg kan se, oppleve, føle følelser og så videre. En del av denne bevissthetsstrukturen er samlingen av alle slags opplevelser. Når jeg har denne opplevelsen, basert på den erfaringen jeg har, kan det være lurt å endre det jeg gjør. Derfor må jeg ha en samling av mulige handlinger som jeg kan ta og en beslutningsstrategi som, basert på min erfaring, lar meg endre handlingene mine. Dette er hovedideen. Jeg har et X-rom for opplevelse, et G-rom for handlinger, og en algoritme D som lar meg velge nye handlinger basert på min erfaring. Jeg legger også til rommet W for verden, som også er et rom med muligheter. Denne verden påvirker på en måte mine oppfatningerderfor er det et kart P fra verden til min erfaring, og når jeg handler, endrer jeg verden, derfor er det et kart A fra handlingsrommet til denne verden. Her er hele strukturen. Seks elementer. Og jeg tror dette er bevissthetens struktur.
Men hvis det er et W, antyder du omverdenens eksistens?
Dette er den mest interessante tingen. Jeg kan trekke ut W fra modellen og sette et bevisst middel på sin plass, og dermed få en kjede av bevisste agenter. I utgangspunktet kan du ende opp med hele nettverk av vilkårlig kompleksitet. Og dette er verden.
Er verden bare andre bevisste agenter?
Jeg kaller denne bevisste realismen: objektiv virkelighet er bare bevisste agenter, synspunkter. Jeg kan ta to bevisste agenter og få dem til å samhandle, og den matematiske strukturen i dette samspillet vil også tilfredsstille definisjonen av et bevisst middel. Og matte forteller meg noe. Jeg kan ta to bevisstheter, og de kan gi opphav til en ny, samlet, enhetlig bevissthet. Her er et konkret eksempel. Hjernen vår har to halvkuler. Men når du utfører en hjerneavskilningsoperasjon som fullstendig adskiller corpus callosum, får du klare bevis på to separate bevisstheter. Før denne separasjonen var bevisstheten en. Så det kan ikke sies at det er en eneste bevissthetsagent. Jeg forventet ikke at matematikk skulle føre meg til å innrømme det. Det følger av dette at jeg kan ta individuelle observatører,kombinere dem og skape nye observatører, og gjør det ad infinitum. Det er noen pliktoppfyllende agenter.
Hvis det handler om bevisste agenter, førstepersonsperspektiver, hva med vitenskap? Vitenskap har alltid vært en tredjepersons beskrivelse av verden
Hvis det vi gjør er å måle offentlige objekter, og hvis objektiviteten til resultatene er at du og jeg kan måle det samme objektet i samme situasjon og få samme resultat - fra kvantemekanikk det blir tydelig at dette ikke fungerer. Fysikk forteller oss at det ikke er offentlig tilgjengelige fysiske objekter. Hva å gjøre? Jeg kan fortelle deg at jeg har hodepine, og til og med tror at jeg vil fortelle deg det bra, fordi du også noen gang har hatt hodepine. Det samme gjelder epler, månen, solen og universet. Akkurat som du har din egen hodepine, så har du din egen måne. Men jeg antar at hun vil være den samme som min. Denne antagelsen kan være feil, men den ligger til grunn for innlegget mitt, og det er den beste,hva kan vi gjøre i forhold til offentlig tilgjengelige fysiske objekter og objektiv vitenskap.
Det ser ikke ut til at mange mennesker innen nevrovitenskap eller sinnsfilosofi tenker på grunnleggende fysikk. Tror du dette er en snublestein for de som prøver å forstå bevisstheten?
Jeg tror det var det. Ikke bare ignorerer de fremgang i grunnleggende fysikk, de gjør det ofte med vilje. De oppgir åpent at kvantefysikk ikke er opptatt av aspekter ved hjernefunksjon som er en delvis bevissthetsårsak. De er sikre på at poenget ligger i de klassiske egenskapene til nevral aktivitet, som eksisterer uavhengig av observatører - styrken til synaptiske forbindelser, dynamiske egenskaper og så videre. Dette er veldig klassiske begreper i Newtonian fysikk, der tiden er absolutt og objekter eksisterer absolutt. Og da forstår ikke nevrovitere hvorfor de ikke har gjennombrudd. De beveger seg bort fra utrolige gjennombrudd og innsikt fra fysikk. "Vi kommer til å være med Newton selv etter 300 år."
Jeg mistenker at de reagerer på ting som Roger Penrose og Stuart Hameroffs modell der du fremdeles har en fysisk hjerne i verdensrommet, men antagelig gjør kvantarbeid. I stedet sier du, "Se, kvantemekanikk forteller oss at vi bør stille spørsmålstegn ved selve forestillingene om" fysiske ting "å være i" rom"
Nevrovitere sier: "Vi trenger ikke å involvere kvanteprosesser, vi trenger ikke en kvantebølgefunksjon som kollapser i nevroner, vi kan bare bruke klassisk fysikk for å beskrive prosesser i hjernen." Jeg vil igjen understreke den store leksjonen om kvantemekanikk: nevroner, hjerner, rom … dette er bare symboler vi bruker. De er ikke ekte. Det er ingen klassisk hjerne som gjør en slags kvantemagi. Det er ingen hjerne! Kvantemekanikk sier at klassiske objekter, inkludert hjernen, ikke eksisterer. Dette er en veldig radikal uttalelse om virkelighetens natur, og inkluderer ikke hjernen som gjør sofistikerte kvanteberegninger. Så selv ikke Penrose gikk langt nok. Men de fleste av oss er som kjent fødte realister. Vi er fødte fysikere. Det er veldig, veldig vanskelig å nekte.
Kommer tilbake til spørsmålet du startet med: er vi maskiner?
Den formelle teorien om bevisste agenter som jeg utvikler er beregningsmessig universell - på en måte er det en maskinteori. Og siden denne teorien er beregningsmessig universell, kan jeg trekke ut kognitive vitenskap og nevrale nettverk fra den. På dette tidspunktet tror jeg imidlertid ikke at vi er maskiner, delvis fordi jeg kan skille mellom en matematisk representasjon og det som er representert. Som bevisst realist postulerer jeg bevisst erfaring som ontologiske primitiver, verdens grunnleggende ingredienser. Jeg bekrefter at min erfaring fremfor alt er. Opplevelsen av hverdagen - min virkelige følelse av hodepine, min virkelige smak av sjokolade - dette er den ultimate virkeligheten.
Basert på materiale fra Quanta Magazine
ILYA KHEL
