Denkende machines Wat neurowetenschappen en kunstmatige intelligentie ons kunnen leren over bewustzijn

Naar de beste kennis van de moderne medische wetenschap 10 manieren om je CPU-tijd te schenken aan wetenschap 10 manieren om je CPU-tijd te schenken aan de wetenschap Lees meer, je bent een zorgvuldig gestructureerde zak met vluchtige chemicaliën onder druk. Er is geen reden om aan te nemen dat er iets speciaals aan je lichaam is, vergeleken met dat van een lijk, of dat van een Buick wat dat betreft. Op één ding na - je lichaam bevat een levend menselijk brein.

Er is geen bewijs dat er nieuwe wetten van de fysica of bovennatuurlijke verschijnselen betrokken zijn bij de menselijke cognitie. Animalisme en dualisme zijn goed en waarlijk dood. Dit is, op zijn minst in het begin, verontrustend - omdat, van binnenuit de menselijke ervaring, dat zeker niet het geval is voelen alsof we niets meer zijn dan een verzameling chemicaliën. Persoonlijk zijn, voelt op een zeer diep en intuïtief niveau als iets dat niet mogelijk zou moeten zijn voor wat uiteindelijk een ingewikkelde moleculaire machine is.

Bewustzijn programmeren

Dit roept de vraag op - als we leren hoe bewustzijn werkt, kunnen we machines bouwen of software schrijven 7 Verbazingwekkende websites om het nieuwste te zien in kunstmatige intelligentie Programmering 7 Verbazingwekkende websites om het laatste te zien in kunstmatige intelligentie Programmering Kunstmatige intelligentie is nog niet HAL van de 2001: The Space Odyssey ... maar we worden verschrikkelijk dichtbij. En ja hoor, op een dag kan het net zo lijken op de sci-fi-potboilers die door Hollywood worden gekarnd ... Lees Meer, dat is het ook? Kan de inspanning om intelligente software te bouwen ons lessen leren over de aard van de menselijke geest? Kunnen we eindelijk de subjectieve ervaring goed genoeg begrijpen om voor eens en altijd te beslissen hoeveel moreel gewicht we moeten toekennen aan de ervaringen van minder ontwikkelde geesten, zoals die van vee, dolfijnen of foetussen??

Dit zijn de moeilijke vragen waar filosofen al eeuwen mee worstelen. Echter, omdat filosofie als discipline niet goed is in het daadwerkelijk oplossen van problemen - zeer weinig vooruitgang 8 Spectaculair verkeerde voorspellingen over computers en internet 8 spectaculair verkeerde voorspellingen over computers en internet Er is meer gelezen. Hier is een traditionele filosoof die over bewustzijn spreekt in een TED-fase.

Dit is een goede inleiding tot het onderwerp, hoewel de filosofie van Chalmer een bovennatuurlijke is, die een metafysisch fenomeen voorstelt dat bewustzijn verschaft op manieren die helemaal geen interactie hebben met de fysieke wereld. Dit is wat ik de makkelijkste uitweg zou noemen.

Als je, in je poging om iets uit te leggen, je toevlucht neemt tot magie, dan heb je het niet echt uitgelegd - je hebt gewoon de stijl opgegeven. Het is ongetwijfeld dat Star Trek hetzelfde probleem beter aanpakt.

Onlangs, wetenschap heeft begonnen met het maken van zinvolle vooruitgang met betrekking tot dit probleem, aangezien kunstmatige intelligentie en neurowetenschappen aan de randen van het probleem zijn begonnen weg te brokkelen. Dit heeft nieuwe velden van evidence-based filosofisch denken geïnspireerd. De op deze manier verkregen inzichten zijn enorm interessant en helpen om een ​​coherente theorie van bewustzijn beter te schetsen en ons te begeleiden naar machines die net zo goed kunnen ervaren als redeneren.

Neuroscience and Consciousness

In de neurowetenschappen zijn het grotendeels de gebreken van de hersenen die ons dingen leren over de functie ervan. Wanneer het brein breekt, krijgen we een kijkje achter het gordijn van de geest. Alles bij elkaar beginnen deze inzichten de grote lijnen te schetsen van hoe de structuur van het bewustzijn eruit moet zien, en het resultaat is fascinerend.

Bijvoorbeeld: Cotard's waanidee (kleurrijker bekend als “Walking Corpse Syndrome”), is een waanidee vaak veroorzaakt door ernstige schizofrenie of fysieke beschadiging van de pariëtale kwab van de hersenen, die een verscheidenheid aan symptomen veroorzaakt, waarvan de meest interessante is dat de lijder niet bestaat.

Lijders van Cotard's waan zijn niet zelfbewust. Ze geloven echt niet dat ze bestaan, wat vaak ook tot de conclusie leidt dat ze zijn gestorven. Decartes beweerde ooit dat de fundamentele waarheid, waarop al het andere kan worden gebaseerd, is “Ik denk dus ik ben.” Mensen met Cotard's waanidee het oneens zijn. Met andere woorden, het bewustzijnscomponent dat zelfbewustzijn omvat, kan selectief worden uitgeschakeld door schade aan een specifiek deel van de hersenen, terwijl de rest van het menselijk intellect relatief intact blijft.

Een gerelateerde aandoening is “blindsight,” wat invloed heeft op sommige mensen die blind zijn vanwege schade aan het visuele centrum van de hersenen. Blindsight-patiënten kunnen instinctief objecten vangen die naar hen worden gegooid en, als u er voorwerpen voor plaatst en hen vraagt ​​om te raden wat ze zijn, doen ze significant beter dan willekeurige kansen. Ze geloven echter niet dat ze kunnen zien: subjectief zijn ze blind.

Blindsight-patiënten zijn uniek, omdat ze een functioneel gevoel (zicht) hebben, maar zich er niet van bewust zijn. Wat de hersenschade heeft vernietigd is niet van hen vermogen om visuele informatie te verwerken, maar hun vermogen om bewust te zijn bewust van die verwerking.

Blindsight vindt plaats wanneer een specifiek circuit dat informatie wegleidt van de visuele cortex wordt beschadigd (het V1-circuit), maar niet de andere twee, waardoor neurowetenschappers in de unieke positie verkeren dat precies bekend is welk neuraal circuit nodig is voor visuele informatie om het bewuste binnen te gaan ervaring, maar niet waarom.

Interessant is dat het omgekeerde van Blindsight ook mogelijk is - slachtoffers van het Anton-Babinski-syndroom verliezen hun visie maar behouden hun bewuste waarneming van het hebben van een visie, erop aandringend dat ze normaal kunnen zien en belachelijke verklaringen voor hun onvermogen om basistaken uit te voeren confaberen.

Er zijn ook experimenten geweest over het selectief uitschakelen van het bewustzijn. Bijvoorbeeld: er is een klein deel van het brein dat de claustrum in de buurt van het centrum van de hersenen wordt genoemd en dat, wanneer het door ten minste sommige patiënten wordt gestimuleerd door een elektrode, bewustzijn en hogere cognitie volledig uitschakelt, wat een paar seconden later terugkeert wanneer de elektrische stroom terugkeert ophoudt.

Wat interessant is, is dat terwijl de stimulatie plaatsvindt, de patiënt wakker blijft, de ogen open, rechtop zit. Als de patiënt wordt gevraagd een taak te herhalen terwijl de stroom is ingeschakeld, drijft hij eenvoudigweg af van wat hij doet en stopt hij. Er wordt aangenomen dat de rol van de claustrum is om de communicatie tussen een aantal verschillende hersengebieden, inclusief de hippocampus, de amygdala, de caudate nucleus en mogelijk anderen, te coördineren.

Sommige neurowetenschappers zijn van mening dat, aangezien de claustrum de communicatie tussen verschillende modules van de hersenen coördineert; het stimuleren van deze regio zou die coördinatie uitschakelen en ervoor zorgen dat de hersenen uiteenvallen in afzonderlijke componenten - elk grotendeels onbruikbaar in isolatie en niet in staat om een ​​subjectieve ervaring op te bouwen.

Dit idee komt overeen met wat we weten over de functie van anesthetica - die we eeuwenlang hebben gebruikt voordat we begrepen hoe ze werken.

Momenteel wordt aangenomen dat algemene anesthetica het netwerken tussen verschillende hoog-niveaucomponenten van de hersenen verstoren, waardoor ze verhinderen om welk neurologisch systeem dan ook te bouwen dat nodig is om een ​​coherente, bewuste ervaring te produceren. Na overweging is dit een zekere intuïtieve zin: als het voor de visuele cortex niet mogelijk is om informatie naar uw werkgeheugen te sturen, is er geen manier voor u om een ​​bewuste visuele ervaring te hebben waarover u later kunt praten.

Hetzelfde geldt voor horen, geheugen, emotie, interne monoloog, planning, enz. Al deze systemen zijn modules die, eenmaal losgekoppeld van het werkgeheugen, een cruciaal deel van de bewuste ervaring zouden verwijderen.

Het kan in feite nauwkeuriger zijn om over bewustzijn te praten - eerder dan als een afzonderlijke, eengemaakte entiteit - als een samenwerking van veel verschillende soorten bewustzijn, samengebonden door opname in de verhalende stroom van het geheugen. Met andere woorden, in plaats van een “bewustzijn”, je hebt misschien een visueel bewustzijn, een hoorbaar bewustzijn, een bewustzijn van herinneringen, enzovoort. Het is een open vraag of er iets overblijft wanneer je al deze stukjes weghaalt, of dat dit de kwestie van bewustzijn volledig verklaart.

Theories of Consciousness

Daniel Dennett, ook wel bekend als de “chagrijnige oude man” van bewustzijnsonderzoek, is van mening dat dit in feite het geval is - dat bewustzijn gewoon niet zo speciaal is als de meeste mensen zich voorstellen. Zijn bewustzijnsmodel, waarvan sommigen beschuldigen overdreven reductionistisch te zijn, wordt de 'multiple drafts'-theorie genoemd en werkt als volgt:

Het brein functioneert als een populatie van semi-onafhankelijke, onderling verbonden modules, die continu informatie verzenden. Geeks Weigh In: denkt een mens sneller dan een computer? Geeks wegen in: denkt een mens sneller dan een computer? Lees meer semi-discriminerend in het netwerk, vaak in reactie op de signalen die ze ontvangen van andere modules. Signalen die reacties van andere modules activeren, zoals een geur die een visueel geheugen oproept, cascade tussen modules en escaleren. Het geheugen kan een emotie oproepen, en een uitvoerend proces kan een reactie op die emotie hebben, die door het talencentrum kan worden gestructureerd in een deel van een innerlijke monoloog.

Dit proces verhoogt de kans dat de hele cascade van gerelateerde signalen wordt gedetecteerd door het geheugencoderingsmechanisme van de hersenen en onderdeel wordt van het record van kortetermijngeheugen: de “verhaal” van bewustzijn, waarvan sommige het tot een langeretermijngeheugen zullen maken en deel gaan uitmaken van het permanente record.

Bewustzijn, volgens Dennett, is niets anders dan een serieel verhaal dat bestaat uit dit soort cascades, die de registratie vormen van het hele systeem van de wereld waarin het bestaat, en zijn pad er doorheen. Omdat de modules geen introspectieve toegang tot hun eigen functies hebben, komen we, als ons wordt gevraagd de aard van het gedrag van een module te beschrijven, met geen bruikbare informatie. Dientengevolge voelen we, intuïtief, dat onze subjectieve ervaring ondefinieerbaar en onuitsprekelijk is.

Een voorbeeld is iemand vragen om te beschrijven hoe de kleur rood eruit ziet. De vraag voelt absurd, niet vanwege enig inherent feit over het universum, maar omdat de onderliggende structuur van de hersenen ons niet echt laat weten hoe de kleur rood wordt geïmplementeerd in onze eigen hardware. Wat onze bewuste ervaring betreft, het is gewoon ... rood.

Filosofen noemen dit soort ervaringen 'qualia' en kennen ze vaak een bijna-mystieke betekenis toe. Daniel Dennett suggereert dat ze meer lijken op een neurologische 404-pagina die de hersenen opwerpen wanneer ze wordt gevraagd wat er gebeurt achter het gordijn van een bepaald hersengebied dat niet toegankelijk is voor het bewuste verhaal. Dennet zelf zegt het zo:

Er is geen enkele, definitieve “stroom van bewustzijn,” omdat er geen centraal hoofdkwartier is, geen Cartesisch Theater waar “het komt allemaal samen” voor de inzage van een Central Meaner. In plaats van zo'n enkele stroom (hoe breed ook), zijn er meerdere kanalen waarin gespecialiseerde circuits, parallel met pandemonieën, hun verschillende dingen proberen te doen, terwijl ze meerdere concepten creëren. De meeste van deze gefragmenteerde concepten van “verhaal” spelen kortstondige rollen in de modulatie van de huidige activiteit, maar sommige worden gepromoveerd tot verdere functionele rollen, snel na elkaar, door de activiteit van een virtuele machine in de hersenen. De serialiteit van deze machine (zijn “von Neumannesque” karakter) is geen “hard-wired” ontwerpfunctie, maar eerder het resultaat van een opeenvolging van coalities van deze specialisten.

Er zijn natuurlijk ook andere stromingen. Een model dat momenteel populair is onder bepaalde filosofen, wordt geïntegreerde informatietheorie genoemd, wat inhoudt dat het bewustzijn van een systeem gerelateerd is aan de dichtheid van interne netwerken - de complexiteit van de algehele structuur, in verhouding tot de structuur van de componenten.

Dit model is echter bekritiseerd door de suggestie van intuïtief niet-bewuste (eenvoudig gestructureerde) informatiesystemen die het als enorm bewuster beschouwt dan mensen. Scott Aaronson, een wiskundig onderzoeker en vocaal criticus van geïntegreerde informatietheorie, zei dit een paar maanden geleden over dit onderwerp:

“Naar mijn mening is het feit dat geïntegreerde informatietheorie verkeerd is - aantoonbaar verkeerd, om redenen die tot de kern ervan gaan - in ongeveer de top 2% van alle ooit voorgestelde wiskundige theorieën van het bewustzijn geplaatst. Bijna alle concurrerende theorieën van bewustzijn, zo lijkt het mij, zijn zo vaag, luchtig en kneedbaar dat ze alleen maar naar ongerechtigheid kunnen streven.”

Een ander voorgesteld model houdt in dat bewustzijn het resultaat is van mensen die zichzelf modelleren, een idee dat mogelijk compatibel is met het Dennett-model, maar lijdt aan de mogelijk fatale fout van het suggereren dat een Windows-computer die een virtuele machine van zichzelf draait in zekere zin bij bewustzijn is. De lijst van bewustzijnsmodellen is ongeveer net zo lang als de lijst van iedereen die ooit het gevoel heeft gehad om zo'n moeilijk probleem aan te pakken.

Er zijn veel opties, van het regelrechte mystieke, tot Dennetts stugge, cynische pragmatisme. Voor mijn geld valt de meervoudige concepten theorie van Dennett op als, zo niet een volledige verantwoording van waarom mensen over bewustzijn praten, op zijn minst een solide start langs dat pad.

Kunstmatige intelligentie en bewustzijn

Laten we zeggen dat over enkele jaren vooruitgang in de neurowetenschappen heeft geleid tot een grote verenigde theorie van bewustzijn - hoe kunnen we weten of het juist is? Wat als de theorie iets belangrijks weglaat - hoe kunnen we dat weten? De geschiedenis van de wetenschap heeft ons geleerd voorzichtig te zijn met mooi klinkende ideeën die we niet kunnen testen. Dus hoe kunnen we ons bewustzijnsmodel testen??

Wel, we zouden kunnen proberen er een te bouwen.

Ons vermogen om intelligente machines te bouwen heeft de laatste tijd iets van een renaissance doorgemaakt. Watson, een stuk intelligente software ontwikkeld door IBM, dat beroemd won op het spelshow Jeopardy, is ook in staat tot een verrassend breed scala aan intellectuele taken, aangepast om te dienen als zowel een getalenteerde chef-kok als een bovenmenselijke diagnosticus.

Hoewel IBM Watson een cognitieve computer noemt, is de waarheid dat Watson een triomf is van niet-neuromorfe kunstmatige intelligentie Giovanni Idili van OpenWorm: hersens, wormen en kunstmatige intelligentie Giovanni Idili van OpenWorm: hersens, wormen en kunstmatige intelligentie Simuleren van een het menselijk brein is een weg vrij, maar een open-sourceproject neemt vitale eerste stappen, door de neurologie en fysiologie te simuleren van een van de eenvoudigste dieren die de wetenschap kent. Lees meer - dat wil zeggen, het is een intelligent stukje software dat niet probeert de specifieke inzichten van neurowetenschap en hersenonderzoek te implementeren. IBM werkt met behulp van een groot aantal zeer verschillende algoritmen voor het leren van machines, waarvan sommige worden gebruikt om de uitvoer van andere algoritmen te evalueren om hun bruikbaarheid te meten, en vele algoritmen die met de hand worden aangepast om op productieve manieren met elkaar te verbinden.

Naarmate Watson verbetert en de redenering ervan dieper en nuttiger wordt, kun je je gemakkelijk voorstellen dat Watson-technologie, samen met andere technologie die nog niet is ontwikkeld, systemen kan bouwen die de functie van specifieke bekende hersensystemen nabootsen en die systemen integreren op een manier die een bewuste ervaring produceren.

We zouden dan kunnen experimenteren met die intelligente machine, om te zien of het überhaupt een subjectieve ervaring beschrijft - en, zo ja, bepalen of die subjectieve ervaring vergelijkbaar is met de menselijke ervaring. Als we een bewuste computer kunnen bouwen die op het laagste niveau is niet vergelijkbaar met onze eigen neurologie, dat zou het model zeker valideren!

Dit idee van het bouwen van een kunstmatige intelligentie om theorieën over het brein te valideren is niet nieuw. Spaun, een onderzoeksproject aan de Universiteit van Alberta, is een enorme (ongeveer muisschaal) biologische neurale netwerksimulatie ontworpen om modellen van verschillende hersenregio's te implementeren, inclusief uitvoerende functie, zicht, werkgeheugen en motorfunctie.

De implementatie is in staat om een ​​aantal basale cognitieve taken uit te voeren, zoals het herkennen en tekenen van symbolen, het herhalen van snaren van getallen en het beantwoorden van eenvoudige vragen door de antwoorden te tekenen en het volgende cijfer van een reeks te voorspellen. Omdat Spaun deze dingen kan doen, impliceert dit dat de huidige modellen voor kunstmatige intelligentie juist zijn, althans in de brede lijnen.

In principe zou hetzelfde kunnen worden toegepast op het bewustzijn, op voorwaarde dat we de onderdelen van het systeem voldoende hoog kunnen maken. Natuurlijk, met het vermogen om bewuste machines te maken, komt er een zekere verantwoordelijkheid. Het inschakelen van een machine die misschien welbewust is, is minstens zo groot als een morele verantwoordelijkheid als de beslissing om een ​​kind te krijgen, en als dat lukt, zijn we verantwoordelijk voor het welzijn van die machine voor de rest van zijn bestaan.

Dit is bovenop de risico's die gepaard gaan met het bouwen van zeer intelligente software - namelijk het risico dat een machine met verschillende waarden van onze eigen architectuur snel verbetert, totdat deze slim genoeg is om de wereld te veranderen op een manier die we misschien niet leuk vinden. Talloze commentatoren, waaronder Stephen Hawking en Elon Musk, hebben opgemerkt dat dit een van de belangrijkste bedreigingen kan zijn voor de toekomst van de mensheid.

Anders gezegd: het vermogen om een ​​nieuw soort te creëren “menselijk” is een grote verantwoordelijkheid. Het is misschien wel het belangrijkste dat de mensheid ooit als soort heeft gedaan, en we moeten het heel serieus nemen. Niettemin, er is ook potentieel - het potentieel om die fundamentele vragen over onze eigen geest te begrijpen. We zijn nog steeds een manier om de technologie te gebruiken die we nodig hebben om deze ideeën in de praktijk te brengen, maar niet zo ver dat we ze volledig kunnen negeren. De toekomst is onderweg, bedrieglijk snel, en we zouden er verstandig aan doen om ons er vandaag op voor te bereiden.

Afbeeldingen credits: “Watson en de andere drie podia“, van Atomic Taco, “Geen brein” door Pierre-Olivier Carles, “Hersenen“, door GreenFlames09 “Lights of Ideas” door Saad Faruque, Abstract Eye door ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock

Meer informatie over: Artificial Intelligence, Geeky Science.