Igapäevaelus oleme harjunud arvama, et meie meeled, ettekujutused - nägemine, helid, tekstuurid, maitsed - annavad meile täpse pildi reaalsest maailmast. Muidugi, kui mõtleme sellele korraks järele - või alistume oma meelte trikkile -, mõistame, et me ei suuda seda maailma kunagi täpselt tajuda. Meie aju teeb pigem oletusi selle kohta, milline see maailm on, justkui jäljendades välist reaalsust. See jäljendus peaks ikka päris hea olema. Kui see poleks nii, siis kas me ei jääks evolutsiooni kõrvale? Tõeline reaalsus võib alati jääda meie käeulatusest kaugemale, kuid meie tajud peaksid vähemalt üldiselt visandama, mis see reaalsus olla võib.
Kognitiiviteadlane Donald Hoffman kasutab evolutsioonilist mänguteooriat, et näidata, et meie ettekujutus iseseisvast reaalsusest peab olema illusioon. Ta usub, et meie meeled pole meile midagi võlgu. Hoffman on Irvine'i California ülikooli kognitiivsete teaduste professor. Viimase kolmekümne aasta jooksul on ta uurinud taju, tehisintellekti, evolutsioonimängude teooriat ja aju ning teinud väga dramaatilise järelduse: meie tajule esitatud maailmal on tegelikkusega vähe pistmist. Pealegi peame tema sõnul tänama evolutsiooni ennast selle maagilise illusiooni eest, sest vajadus evolutsiooni järele kasvab koos tõe räsimisega.
Püütakse mõista reaalsuse olemust ja eraldada tera viljadest, vaatlejast vaadeldavast, vaid neurobioloogia ja fundamentaalfüüsika piiril. Ühest küljest leiate teadlasi, kes püüavad mõista, kuidas kilogramm halli ainet, järgides ainult tavalisi füüsikaseadusi, viib teadvusel esimese inimese kogemusteni. Nad kutsuvad seda "raskeks ülesandeks".
Donald Hoffman
Teisel pool on kvantfüüsika, üllatades kõiki kummalise tõsiasjaga, et kvantisüsteemid ei tundu olevat kosmoses lokaliseeritud eraldi objektid, kuni me ei hakka neid jälgima. Katse pärast eksperimenti on teadlased näidanud - vastupidiselt tervele mõistusele - eeldades, et tavalisi objekte moodustavad osakesed eksisteerivad vaatlejast sõltumatult, saame valed vastused. Kvantfüüsika peamine õppetund on üsna selge: mõnes olemasolevas ruumis pole avalikke objekte. Nagu füüsik John Wheeler ütles: "Vaade, et maailm eksisteerib" seal ", meist sõltumatult, ei kehti enam."
Ehkki neuroteadlased näevad vaeva, et mõista, kuidas võib eksisteerida midagi sellist nagu esimese inimese reaalsus, tegelevad kvantfüüsikud mõistatusega, kuidas saab eksisteerida midagi muud kui esimese inimese reaalsus. Ja siin asub Hoffmani töö valdkond - piiride venitamine, et luua vaatleja matemaatiline mudel, pääseda tegelikkusele illusiooni teisel poolel. Ajakiri Quanta küsitles teadlast tema töö ja tulemuste kohta.
Inimesed kasutavad Darwini evolutsiooni sageli argumendina, et meie ettekujutused peegeldavad täpselt tegelikkust. Nad ütlevad: „Ilmselt peame selle reaalsusega hästi kursis olema, muidu oleksime juba ammu kustutatud. Kui ma arvan, et näen palmipuu, aga tegelikult on seal tiiger, siis olen hädas."
Reklaamvideo:
Õige. Klassikaline argument on see, et meie esivanematel, kes nägid rohkem, oli konkurentsieelis nende ees, kes nägid vähem, ja seetõttu andsid nad tõenäoliselt edasi oma geene, mis määravad täpsema taju. See tähendab, et tuhandete põlvkondade järel võime olla üsna kindlad, et oleme järeltulijad neile, kes nägid täpsemalt, ja me näeme täpsemalt. Kõlab loogiliselt. Kuid ma usun, et see on põhimõtteliselt vale. See argument ei kajasta evolutsiooni põhifakti, milleks on selle sobivusfunktsioon (sobivusfunktsioon) - matemaatilised funktsioonid, mis kirjeldavad, kui hästi määratletud strateegia saavutab oma ellujäämise ja taastootmise eesmärgid. Matemaatik ja füüsik Chetan Prakash tõestas minu mainitud teoreemi ja see ütleb: vastavalt loodusliku valiku evolutsioonile näeb organism, mis näeb reaalsust sellisena, nagu ta on,ei ole kunagi kohanemisvõimelisem kui võrdse keerukusega organism, mis üldse ei näe reaalsust, kuid on võimeline kohanema. Mitte kunagi.
Selle näitamiseks olete teinud arvutisimulatsioone. Kas saate tuua näite?
Oletame, et tegelikult on olemas ressurss, näiteks vesi, ja saate seda objektiivselt kvantifitseerida - väga vähe vett, keskmine veekogus, palju vett. Oletagem nüüd, et teie treeningfunktsioon on lineaarne, nii et väike vesi annab teile vähese treenituse, keskmine vesi annab teile keskmise kuju ja palju vett annab teile maksimaalse paindlikkuse - sel juhul saab organism, kes näeb kogu maailmas vee tõde, võita, kuid ainult siis, kui treeningfunktsioon on üles ehitatud vastavalt tegelikule praegusele struktuurile. Kuid tõtt-öelda ei juhtu seda päriselus kunagi. Kellakujuline kõver on tõenäolisem: ütleme, et liiga vähe vett - sured janu, liiga palju vett - upid,ja kuskil vahepeal on see hea ellujäämiseks. Nüüd ei vasta treeningfunktsioon enam reaalse maailma struktuurile. Ja sellest piisab tõe tühistamiseks. Näiteks võib adaptiivne organism pidada madalat ja liigset veetaset näiteks "punaseks signaaliks", mis näitab kehva tervislikku seisundit, ja vahepealseid väärtusi roheliseks, mis näitab head võimekust. Tema ettekujutust kohandatakse sobivaks, mitte tõeks. Ta ei näe erinevust väikeste ja suurte vahel - ainult punaseks - isegi kui see reaalsuses eksisteerib.tähistab madalat sobivust ja vaheväärtused on rohelised, mis tähendab kõrget tervislikku võimekust. Tema ettekujutust kohandatakse sobivaks, mitte tõeks. Ta ei näe erinevust väikeste ja suurte vahel - ainult punaseks - isegi kui see reaalsuses eksisteerib.tähistab madalat sobivust ja vaheväärtused on rohelised, mis tähendab kõrget tervislikku võimekust. Tema ettekujutust kohandatakse sobivaks, mitte tõeks. Ta ei näe erinevust väikeste ja suurte vahel - ainult punaseks - isegi kui see reaalsuses eksisteerib.
Kuid kuidas saab valereaalsuse nägemine organismi ellujäämiseks kasulik olla?
Seal on metafoor, mis on meile viimase 30–40 aasta jooksul kättesaadavaks muutunud ja see on töölaua liides. Oletame, et arvuti töölaua paremas alanurgas on sinine ristkülikukujuline ikoon - kas see tähendab, et fail ise on sinine, ristkülikukujuline ja elab arvuti paremas alanurgas? Muidugi mitte. Just töölaual on asjad korrastatud - sellel on värv, asukoht ja kuju. Need kategooriad on teile lihtsalt kättesaadavad ja ükski neist ei räägi arvuti enda kohta tõtt. Ja see on huvitav. Kui teie kogu nägemus reaalsusest piirduks töölauaga, ei saaks te arvuti sisemiste tõest kirjeldust moodustada. Sellegipoolest on töölaud üsna kasulik. Sinine ristkülikukujuline ikoon juhendab minu käitumist ja peidab end keerulises reaalsuses, mida ma ei taha teada. See on peamine idee. Evolutsioon on meile andnud tajuorganeid, mis võimaldavad meil ellu jääda. Need juhivad kohanemismehhanisme. Kuid osa sellest on peidetud mehhanismidesse, mida me ei pea teadma. Ja see on siiski tohutu osa reaalsusest, ükskõik mis see reaalsus ka pole. Kui veedate liiga palju aega selle kõige analüüsimisel, sööb tiiger teid.
Kas see tähendab, et kõik, mida me näeme, on üks suur illusioon?
Oleme varustatud meeltega, mis võimaldavad meil elada, ja seetõttu peame neid võtma tõsiselt. Kui ma näen midagi, mis näeb välja nagu madu, siis ma ei võta seda. Kui näen rongi, ei seisa ma selle ees. Need sümbolid hoiavad mind elus, nii et suhtun nendesse tõsiselt. Kuid on vale arvata, et kui me tahame neid tõsiselt võtta, peame ka neid võtma sõna-sõnalt.
Kui maod pole maod ja rongid pole rongid, mis need siis on?
Maod ja rongid, nagu ka füüsika osakesed, ei oma vaatlejast sõltumatuid objektiivseid funktsioone. Madu, mida ma näen, on minu mõttesüsteemi loodud kirjeldus, mis ütleb mulle toimingute jada, mis on tingitud minu sobivusest. Evolutsioon loob vastuvõetavad, mitte optimaalsed lahendused. Madu on vastuvõetav lahendus probleemile, mis ütleb mulle, kuidas sellises olukorras käituda. Minu maod ja rongid on minu vaimsed esindused; teie tuulelohesed ja rongid on teie ideed.
Millal hakkasite selle peale mõtlema?
Teismelisena huvitas mind see küsimus: kas me oleme masinad? Minu teaduse lugemine on näidanud, et jah. Kuid minu vanaisa oli preester ja kirikus ütlesid nad ei. Nii et ma arvasin, et mul on vaja see ise välja mõelda. See on omamoodi oluline isiklik küsimus - kui ma olen masin, siis pean selle välja selgitama. Kui ei, siis peate ka välja selgitama, mis see eriline maagia endast kujutab, et ma pole masin. Selle tulemusel sattusin 1980ndatel MIT-i tehisintellekti laborisse, kus tegelesin masinate tajumisega. Vaateväljas on ootamatu edu saavutatud matemaatiliste mudelite väljatöötamisel konkreetsete visuaalsete võimete jaoks. Panin tähele, et neil on ühine matemaatiline struktuur, ja arvasin, et oleks võimalik kirjutada välja ametlik struktuur, mis hõlmab kõiki võimalikke vaatlusrežiime. Mind innustas osaliselt Alan Turing. Turingi masina leiutamisel püüdis ta luua abstraktse arvutusmasina. Ja selle asemel, et hunnik tarbetuid asju sinna panna, ütles ta: võtame kõige lihtsama matemaatilise kirjelduse, mis töötab. Ja see lihtne formalism moodustas arvutiteaduse, arvutusteaduse aluse. Ja ma mõtlesin, kas sellist lihtsat formalismi saaks kasutada vaatlusteaduse alusena?
Teadvuse matemaatiline mudel
Täpselt nii. Intuitsioon ütles mulle, et on olemas teadlik kogemus. Tunnen valu, maitset, lõhna, näen, kogen, tunnen emotsioone jne. Selle teadvuse struktuuri üks osa on igasuguste kogemuste kogumine. Kui mul on see kogemus olemas, võiksin oma kogemuste põhjal soovida seda, mida ma teen, muuta. Seetõttu peab mul olema võimalike toimingute kogum, mida saan teha, ja otsustusstrateegia, mis minu kogemustele tuginedes võimaldab mul oma tegevusi muuta. See on peamine idee. Mul on X kogemusruum, G toiminguruum ja algoritm D, mis võimaldab mul kogemuste põhjal valida uusi toiminguid. Lisan ka ruumi W maailma jaoks, mis on ka võimaluste ruum. See maailm mõjutab kuidagi minu ettekujutusiseetõttu on minu kogemuselt maailm kaart P ja kui ma tegutseksin, siis ma muudan maailma, seepärast on olemas kaart A tegevusruumist sellesse maailma. Siin on kogu struktuur. Kuus elementi. Ja ma arvan, et see on teadvuse struktuur.
Kuid kui on olemas W, kas mõtlete välismaailma olemasolule?
See on kõige huvitavam asi. Saan mudelist W välja võtta ja teadliku agendi oma kohale asetada, saades nii teadlike ainete ahela. Põhimõtteliselt võite lõppeda tervete suvalise keerukusega võrkudega. Ja see on maailm.
Kas maailm on lihtsalt muud teadlikud agendid?
Ma nimetan seda teadlikuks realismiks: objektiivne reaalsus on ainult teadlikud agendid, vaatepunktid. Ma võin võtta kaks teadlikku agenti ja panna need omavahel suhtlema ning selle interaktsiooni matemaatiline ülesehitus vastab ka teadliku agendi määratlusele. Ja matemaatika ütleb mulle midagi. Ma võin võtta kaks teadvust ja need võivad tekitada uue, ühendatud, ühendatud teadvuse. Siin on konkreetne näide. Meie ajus on kaks poolkera. Kuid kui teete aju katkestava operatsiooni, mis täielikult corpus callosum'i eraldab, saate selgeid tõendeid kahe eraldi teadvuse kohta. Enne seda eraldumist oli teadvus üks. Nii et ei saa öelda, et oleks üksainus teadvusetekitaja. Ma ei oodanud, et matemaatika viib selleni, et ta seda tunnistab. Sellest järeldub, et võin võtta üksikuid vaatlejaid,ühendage need ja looge uusi vaatlejaid ning tehke seda ad infinitum. Leidub kohusetundlikke esindajaid.
Kui asi puudutab teadlikke agente ja esmaperspektiivi, siis kuidas on lood teadusega? Teadus on alati olnud kolmanda isiku kirjeldus maailmast
Kui see, mida me teeme, on avalike objektide mõõtmine ja kui tulemuste objektiivsus on see, et teie ja mina saame mõõta sama objekti samas olukorras ja saada sama tulemuse - kvantmehaanikast selgub, et see ei toimi. Füüsika ütleb meile, et avalikult juurdepääsetavaid füüsilisi objekte pole. Mida teha? Võin teile öelda, et mul on peavalu, ja isegi usun, et ütlen teile hästi, sest ka teil on kunagi olnud peavalusid. Sama kehtib õunte, kuu, päikese ja universumi kohta. Nii nagu teil on oma peavalu, on teil ka oma kuu. Aga ma arvan, et ta on sama mis minu oma. See eeldus võib olla vale, kuid see on minu postituse aluseks ja see on parim,mida saaksime teha seoses avalikkusele kättesaadavate füüsiliste objektide ja objektiivse teadusega.
Ei tundu, et paljud neuroteaduse või mõttefilosoofia valdkonnas mõtlevad inimesed põhifüüsikale. Kas sa arvad, et see on komistuskiviks neile, kes üritavad teadvust mõista?
Minu arust oli. Nad ei ignoreeri mitte ainult fundamentaalfüüsika edusamme, vaid teevad seda sageli ka eesmärgipäraselt. Nad väidavad avalikult, et kvantfüüsika ei puuduta aju funktsioone, mis on teadvuse osaliseks põhjustajaks. Nad on kindlad, et punkt on närvide aktiivsuse klassikalistes omadustes, mis eksisteerivad vaatlejatest sõltumatult - sünaptiliste ühenduste tugevus, dünaamilised omadused jne. Need on Newtoni füüsika väga klassikalised mõisted, milles aeg on absoluutne ja objektid eksisteerivad absoluutselt. Ja siis ei saa neuroteadlased aru, miks neil läbimurdeid pole. Nad eemalduvad füüsika tehtud uskumatutest läbimurretest ja teadmistest. "Me oleme Newtoniga koos isegi 300 aasta pärast."
Ma kahtlustan, et nad reageerivad sellistele asjadele nagu Roger Penrose ja Stuart Hameroffi mudel, kus teil on kosmoses endiselt füüsiline aju, kuid kes arvatavasti teeb kvantitööd. Selle asemel ütlete: "Vaata, kvantmehaanika ütleb meile, et me peaksime seadma kahtluse alla" füüsiliste asjade "mõiste" kosmoses"
Neuroteadlased ütlevad: "Me ei pea kaasama kvantprotsesse, me ei vaja neuronites varisevat kvantlainefunktsiooni, me võime kasutada lihtsalt aju protsesside kirjeldamiseks klassikalist füüsikat." Rõhutan veel kord kvantmehaanika suurt õppetundi: neuronid, ajud, kosmos … need kõik on lihtsalt sümbolid, mida me kasutame. Need pole reaalsed. Pole klassikalist aju, mis teeks mingisugust kvantmaagiat. Aju pole! Kvantmehaanika ütleb, et klassikalisi objekte, sealhulgas aju, pole olemas. See on väga radikaalne väide tegelikkuse olemuse kohta ega hõlma aju, mis teevad keerukaid kvantarvutusi. Nii et isegi Penrose ei jõudnud piisavalt kaugele. Kuid enamik meist, nagu teate, on sündinud realistid. Oleme sündinud füüsikud. Sellest on väga-väga raske keelduda.
Tulles tagasi küsimuse juurde, millega alustasite: kas me oleme masinad?
Minu väljatöötatav teadlike esindajate ametlik teooria on arvutuslikult universaalne - teatud mõttes on see masinateooria. Ja kuna see teooria on arvutuslikult universaalne, saan sellest kognitiivse teaduse ja närvivõrgud kaevandada. Kuid praegusel hetkel ei usu ma, et me oleme masinad, osaliselt seetõttu, et ma suudan eristada matemaatilist esitust ja seda, mis on esindatud. Teadliku realistina postuleerin teadlikku kogemust ontoloogiliste primitiividena, maailma põhikomponentidena. Kinnitan, et minu kogemus on ennekõike. Igapäevaelu kogemus - minu tõeline peavalu, minu tõeline šokolaadi maitse - see on reaalsuse ülim olemus.
Ajakirja Quanta materjalide põhjal
ILYA KHEL
