Denkmaschinen: Was Neurowissenschaften und künstliche Intelligenz uns über Bewusstsein lehren können

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Zum besten Verständnis von moderne medizinische Wissenschaft 10 Möglichkeiten, Ihre CPU-Zeit für die Wissenschaft zu spenden Weiterlesen Sie sind ein sorgfältig strukturierter Sack flüchtiger Chemikalien unter Druck. Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass Ihr Körper etwas Besonderes hat, verglichen mit dem einer Leiche oder dem eines Buick. Abgesehen von einer Sache - Ihr Körper enthält ein lebendes menschliches Gehirn.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass neue Gesetze der Physik oder übernatürliche Phänomene an der menschlichen Erkenntnis beteiligt sind. Animalismus und Dualismus sind wirklich tot. Dies ist zumindest zunächst beunruhigend - denn aus dem Inneren der menschlichen Erfahrung heraus ist dies sicherlich nicht der Fall Gefühl als wären wir nichts weiter als eine Sammlung von Chemikalien. Eine Person zu sein, fühlt sich auf einer sehr tiefen und intuitiven Ebene wie etwas an, das für eine letztendlich komplizierte molekulare Maschine nicht möglich sein sollte.

Programmierbewusstsein

Dies wirft die Frage auf: Wenn wir lernen, wie Bewusstsein funktioniert, können wir Maschinen bauen oder Software schreiben 7 erstaunliche Websites mit den neuesten Informationen zur Programmierung künstlicher IntelligenzKünstliche Intelligenz ist noch nicht HAL aus dem Jahr 2001: Die Weltraum-Odyssee… aber wir nähern uns furchtbar. Sicher genug, eines Tages könnte es den Science-Fiction-Potboilern ähnlich sein, die von Hollywood produziert werden ... Weiterlesen , das hat es auch? Können uns die Bemühungen, intelligente Software zu entwickeln, Lehren über die Natur des menschlichen Geistes ziehen? Können wir die subjektive Erfahrung endlich gut genug verstehen, um ein für alle Mal zu entscheiden, wie viel moralisches Gewicht sie haben? wir sollten uns den Erfahrungen weniger anspruchsvoller Köpfe zuordnen, wie denen von Vieh, Delfinen oder Feten?

Dies sind die schwierigen Fragen, mit denen sich Philosophen seit Jahrhunderten auseinandersetzen. Da ist Philosophie als Disziplin nicht gut darin, Probleme tatsächlich zu lösen - sehr kleiner Fortschritt 8 Spektakulär falsche Vorhersagen über Computer und das Internet Weiterlesen ist gemacht worden. Hier ist ein traditioneller Philosoph, der auf einer TED-Bühne über Bewusstsein spricht.

Dies ist eine gute Einführung in das Thema, obwohl Chalmers Philosophie eine übernatürliche ist metaphysisches Phänomen, das Bewusstsein auf eine Weise vermittelt, die nicht mit der physischen Welt interagiert alle. Dies würde ich den einfachen Ausweg nennen.

Wenn Sie in Ihrem Bemühen, etwas zu erklären, auf Magie zurückgreifen, haben Sie es nicht wirklich erklärt - Sie haben einfach den Stil aufgegeben. Wohl Star Trek das gleiche Problem besser angesprochen.

Vor kurzem Wissenschaft hat begann bedeutende Fortschritte bei diesem Problem zu machen, da künstliche Intelligenz und Neurowissenschaften begonnen haben, an den Rändern des Problems zu verschwinden. Dies hat neue Bereiche des evidenzbasierten philosophischen Denkens inspiriert. Die auf diese Weise gewonnenen Erkenntnisse sind enorm interessant und helfen, eine kohärente Theorie des Bewusstseins besser zu skizzieren und uns zu Maschinen zu führen, die sowohl Erfahrung als auch Vernunft erfahren können.

Neurowissenschaften und Bewusstsein

In den Neurowissenschaften sind es hauptsächlich die Defekte des Gehirns, die uns Dinge über seine Funktion lehren. Wenn das Gehirn bricht, bekommen wir einen Blick hinter den Vorhang des Geistes. Zusammengenommen beginnen diese Erkenntnisse, die Grundzüge der Struktur des Bewusstseins zu skizzieren, und das Ergebnis ist faszinierend.

Zum Beispiel: Cotards Täuschung (besser bekannt als "Walking Corpse Syndrome") ist eine Täuschung, die häufig durch schwere Schizophrenie oder körperliche Schädigung des Patienten verursacht wird Parietallappen des Gehirns, der eine Vielzahl von Symptomen verursacht, von denen das interessanteste die Täuschung ist, die der Betroffene nicht tut existieren.

Die Betroffenen von Cotards Täuschung sind sich nicht bewusst. Sie glauben wirklich nicht, dass sie existieren, was oft auch zu dem Schluss führt, dass sie gestorben sind. Decartes hat einmal behauptet, dass die grundlegende Wahrheit, auf der alles andere basieren kann, lautet: „Ich denke, deshalb bin ich es.“ Menschen mit Cotards Täuschung nicht zustimmen. Mit anderen Worten, die Komponente des Bewusstseins, die das Selbstbewusstsein umfasst, kann selektiv ausgeschaltet werden durch Schädigung eines bestimmten Bereichs des Gehirns, während der Rest des menschlichen Intellekts relativ bleibt intakt.

Eine verwandte Bedingung ist “BlindsightDies betrifft einige Menschen, die aufgrund einer Schädigung des Sehzentrums des Gehirns blind sind. Blindsight-Patienten sind in der Lage, instinktiv auf sie geworfene Gegenstände zu fangen, und wenn Sie platzieren Objekte vor ihnen und bitten sie zu erraten, was sie sind, sie übertreffen zufällig deutlich Chance. Sie glauben jedoch nicht, dass sie sehen können: Subjektiv sind sie blind.

Blindsight-Patienten sind insofern einzigartig, als sie einen funktionierenden Sinn (Sehvermögen) haben, sich dessen jedoch nicht bewusst sind. Was der Hirnschaden zerstört hat, ist nicht ihr Fähigkeit visuelle Informationen zu verarbeiten, aber ihre Fähigkeit, bewusst zu sein bewusst dieser Verarbeitung.

Blindsight tritt auf, wenn ein bestimmter Schaltkreis, der Informationen vom visuellen Kortex wegführt, beschädigt ist (der V1-Schaltkreis), nicht jedoch die beiden anderen, die den Schaltkreis verlassen Neurowissenschaftler in der einzigartigen Position, genau zu wissen, welcher neuronale Schaltkreis erforderlich ist, damit visuelle Informationen in die bewusste Erfahrung gelangen, aber nicht Warum.

Interessanterweise ist auch die Umkehrung von Blindsight möglich - Opfer von Anton-Babinski-Syndrom verlieren ihre Vision, behalten aber ihre bewusste Wahrnehmung des Sehens bei, bestehen darauf, dass sie normal sehen können, und konfabulieren lächerliche Erklärungen für ihre Unfähigkeit, grundlegende Aufgaben auszuführen.

Es gab auch Experimente zur selektiven Deaktivierung des Bewusstseins. Zum Beispiel: Es gibt eine kleine Region des Gehirns namens Claustrum in der Nähe des Gehirnzentrums, die, wenn sie zumindest bei einigen Patienten durch eine Elektrode stimuliert wird, deaktiviert das Bewusstsein und die höhere Erkenntnis vollständig, der einige Sekunden später zurückkehrt, wenn der elektrische Strom aufhört.

Interessant ist, dass der Patient während der Stimulation wach bleibt, die Augen offen hält und sich aufrichtet. Wenn der Patient aufgefordert wird, eine Aufgabe zu wiederholen, während der Strom eingeschaltet ist, weicht er einfach von dem ab, was er gerade tut, und stoppt. Es wird angenommen, dass die Rolle des Klaustrums darin besteht, die Kommunikation zwischen einer Reihe von Personen zu koordinieren verschiedene Regionen des Gehirns, einschließlich des Hippocampus, der Amygdala, des Caudatkernes und möglicherweise andere.

Einige Neurowissenschaftler glauben, dass das Klaustrum dazu dient, die Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen des Gehirns zu koordinieren. Die Stimulierung dieser Region würde diese Koordination deaktivieren und dazu führen, dass das Gehirn zusammenbricht separate Komponenten - jede für sich weitgehend nutzlos und unfähig, ein subjektives zu bilden Erfahrung.

Dieser Begriff passt zu dem, was wir über die Funktion von Anästhetika wissen - das wir seit Jahrhunderten verwenden, bevor wir verstanden haben, wie sie wirken.

Es wird derzeit angenommen, dass Vollnarkose die Vernetzung stören zwischen verschiedenen hochrangigen Komponenten des Gehirns, wodurch verhindert wird, dass sie das neurologische System aufbauen, das für eine kohärente bewusste Erfahrung erforderlich ist. In Anbetracht dessen macht dies einen gewissen intuitiven Sinn: Wenn der visuelle Kortex nicht senden kann Informationen zu Ihrem Arbeitsgedächtnis gibt es keine Möglichkeit für Sie, eine bewusste visuelle Erfahrung zu machen, über die Sie sprechen könnten später.

Gleiches gilt für Hören, Gedächtnis, Emotion, internen Monolog, Planung usw. Alle diese Systeme sind Module, die, sobald sie vom Arbeitsspeicher getrennt sind, einen entscheidenden Teil der bewussten Erfahrung entfernen würden.

Es kann in der Tat genauer sein, über das Bewusstsein zu sprechen - und nicht als eine eigenständige Einheit eine Zusammenarbeit vieler verschiedener Arten von Bewusstsein, die durch die Einbeziehung in den narrativen Fluss von miteinander verbunden sind Erinnerung. Mit anderen Worten, anstelle eines „Bewusstseins“ könnten Sie ein visuelles Bewusstsein, ein hörbares Bewusstsein, ein Bewusstsein für Erinnerungen usw. haben. Es ist eine offene Frage, ob etwas übrig bleibt, wenn Sie all diese Teile wegnehmen, oder ob dies die Frage des Bewusstseins vollständig erklärt.

Theorien des Bewusstseins

Daniel Dennett, auch bekannt als der "launische alte Mann" der Bewusstseinsforschung, ist der Ansicht, dass dies tatsächlich der Fall ist - dass Bewusstsein einfach nicht so speziell ist, wie sich die meisten Menschen vorstellen. Sein Bewusstseinsmodell, das einige als übermäßig reduktionistisch beschuldigen, wird als "Multiple Drafts" -Theorie bezeichnet und funktioniert folgendermaßen:

Das Gehirn fungiert als Population von halbunabhängigen, miteinander verbundenen Modulen. kontinuierliche Übertragung von Informationen Geeks wiegen sich ein: Denkt ein Mensch schneller als ein Computer? Weiterlesen halbdiskriminierend in das Netzwerk, oft als Reaktion auf die Signale, die sie von anderen Modulen empfangen. Signale, die Antworten von anderen Modulen auslösen, wie z. B. ein Geruch, der ein visuelles Gedächtnis hervorruft, kaskadieren zwischen Modulen und eskalieren. Die Erinnerung könnte eine Emotion hervorrufen, und ein Exekutivprozess könnte eine Reaktion auf diese Emotion haben, die vom Sprachzentrum in einen Teil eines inneren Monologs strukturiert werden könnte.

Dieser Prozess erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die gesamte Kaskade verwandter Signale vom Speichercodierungsmechanismus des Gehirns erkannt wird und Teil davon wird der Aufzeichnung des Kurzzeitgedächtnisses: die „Geschichte“ des Bewusstseins, von der einige es in das Langzeitgedächtnis schaffen und Teil des Permanenten werden Aufzeichnung.

Das Bewusstsein ist laut Dennett nichts anderes als eine serielle Erzählung, die sich aus solchen zusammensetzt Kaskaden, die die gesamte Systemaufzeichnung der Welt, in der es existiert, und ihren Weg durch sie bilden es. Da die Module keinen introspektiven Zugriff auf ihre eigenen Funktionen haben, erhalten wir keine nützlichen Informationen, wenn wir gebeten werden, die Art des Verhaltens eines Moduls zu beschreiben. Infolgedessen haben wir intuitiv das Gefühl, dass unsere subjektive Erfahrung undefinierbar und unbeschreiblich ist.

Ein Beispiel wäre, jemanden zu bitten, zu beschreiben, wie die Farbe Rot aussieht. Die Frage fühlt sich absurd an, nicht wegen einer inhärenten Tatsache über das Universum, sondern wegen des zugrunde liegenden Die Struktur des Gehirns lässt uns nicht wissen, wie die Farbe Rot in unserer eigenen umgesetzt wird Hardware. Was unsere bewusste Erfahrung betrifft, ist es nur... rot.

Philosophen nennen diese Art von Erfahrungen „Qualia“ und weisen ihnen oft eine fast mystische Bedeutung zu. Daniel Dennett schlägt vor, dass sie eher einer neurologischen Seite ähneln, die das Gehirn auf Nachfrage aufwirft Was passiert hinter dem Vorhang einer bestimmten Gehirnregion, die dem Bewusstsein nicht zugänglich ist? Erzählung. Dennet selbst drückt es so aus:

Es gibt keinen einzigen, endgültigen „Strom des Bewusstseins“, weil es kein zentrales Hauptquartier gibt, kein kartesisches Theater, in dem „alles zusammenkommt“, um einen zentralen Sinn zu erkennen. Anstelle eines solchen einzigen Streams (wie breit er auch sein mag) gibt es mehrere Kanäle, in denen Spezialschaltungen in parallelen Pandemonien versuchen, ihre verschiedenen Aufgaben zu erledigen und dabei mehrere Entwürfe zu erstellen. Die meisten dieser fragmentarischen Entwürfe von „Erzählungen“ spielen jedoch nur eine kurzlebige Rolle bei der Modulation der aktuellen Aktivität Einige werden durch die Aktivität einer virtuellen Maschine in der schnell in Folge zu weiteren funktionalen Rollen befördert Gehirn. Die Serialität dieser Maschine (ihr „von Neumannesque“ -Charakter) ist kein „fest verdrahtetes“ Konstruktionsmerkmal, sondern das Ergebnis einer Reihe von Koalitionen dieser Spezialisten.

Es gibt natürlich auch andere Denkschulen. Ein Modell, das derzeit bei bestimmten Philosophen beliebt ist, heißt integrierte Informationstheorie, die besagt, dass das Bewusstsein von Ein System hängt mit seiner Dichte der internen Vernetzung zusammen - der Komplexität seiner Gesamtstruktur im Verhältnis zur Struktur seines Systems Komponenten.

Dieses Modell wurde jedoch durch den Vorschlag von intuitiv unbewussten (einfach strukturierten) Informationssystemen kritisiert, die es als massiv bewusster als Menschen einstuft. Scott Aaronson, ein mathematischer Forscher und Vokalkritiker der integrierten Informationstheorie, sagte dies über das Problem vor einigen Monaten:

„Meiner Meinung nach ist die Tatsache, dass die integrierte Informationstheorie falsch ist - nachweislich falsch, aus Gründen, die zutreffen bis ins Mark - bringt es in die Top 2% aller jemals vorgeschlagenen mathematischen Bewusstseins-Theorien. Fast alle konkurrierenden Bewusstseins-Theorien waren meines Erachtens so vage, flauschig und formbar, dass sie nur nach Unrecht streben können. “

Ein anderes vorgeschlagenes Modell besagt, dass Bewusstsein das Ergebnis von Menschen ist, die sich selbst modellieren, eine Idee, die möglicherweise mit Dennetts kompatibel ist Modell, leidet aber unter dem möglicherweise schwerwiegenden Fehler, dass ein Windows-Computer, auf dem eine virtuelle Maschine ausgeführt wird, in gewissem Sinne ist bewusst. Das Liste von Bewusstseinsmodellen ist ungefähr so ​​lang wie die Liste aller, die jemals geneigt waren, ein so schwieriges Problem anzugehen.

Es gibt viele Möglichkeiten, von geradezu mystisch bis zu Dennetts festem, zynischem Pragmatismus. Für mein Geld scheint mir Dennetts Theorie der mehrfachen Entwürfe, wenn nicht eine vollständige Darstellung der Gründe, warum Menschen über Bewusstsein sprechen, zumindest ein solider Anfang auf diesem Weg zu sein.

Künstliche Intelligenz & Bewusstsein

Nehmen wir an, dass in einigen Jahren Fortschritte in den Neurowissenschaften zu einer großen einheitlichen Theorie des Bewusstseins geführt haben - wie können wir wissen, ob es richtig ist? Was ist, wenn die Theorie etwas Wichtiges auslässt - woher wissen wir das? Die Geschichte der Wissenschaft hat uns gelehrt, vorsichtig mit gut klingenden Ideen umzugehen, die wir nicht testen können. Wie können wir also unser Bewusstseinsmodell testen?

Nun, wir könnten versuchen, einen zu bauen.

Unsere Fähigkeit, intelligente Maschinen zu bauen, hat in letzter Zeit eine Renaissance erlebt. Watson, eine von IBM entwickelte intelligente Software, die in der Spielshow Jeopardy bekanntermaßen gewonnen hat, ist es auch fähig zu einer überraschend breiten Palette von intellektuellen Aufgaben, angepasst, um sowohl als talentierter Koch zu dienen und ein übermenschlicher Diagnostiker.

Obwohl IBM Watson als kognitiven Computer bezeichnet, ist Watson in Wahrheit ein Triumph von nicht-neuromorphe künstliche Intelligenz Giovanni Idili von OpenWorm: Gehirn, Würmer und künstliche IntelligenzDie Simulation eines menschlichen Gehirns ist ein Ausweg, aber ein Open-Source-Projekt unternimmt wichtige erste Schritte, indem es die Neurologie und Physiologie eines der einfachsten Tiere simuliert, die der Wissenschaft bekannt sind. Weiterlesen - das heißt, es ist eine intelligente Software, die nicht versucht, die spezifischen Erkenntnisse der Neurowissenschaften und der Gehirnforschung umzusetzen. IBM verwendet eine große Anzahl sehr unterschiedlicher Algorithmen für maschinelles Lernen, von denen einige zur Auswertung der Ausgabe verwendet werden von anderen Algorithmen, um ihre Nützlichkeit zu messen, und vielen Algorithmen, die von Hand optimiert wurden, um produktiv miteinander zu verbinden Wege.

Da sich Watson verbessert und seine Argumentation tiefer und nützlicher wird, ist es leicht vorstellbar, die Watson-Technologie zusammen mit anderen Technologien zu verwenden, die es noch nicht gibt entwickelt, um Systeme zu bauen, die die Funktion bestimmter bekannter Gehirnsysteme emulieren, und diese Systeme so zu integrieren, dass ein Bewusstsein entsteht Erfahrung.

Wir könnten dann mit dieser intelligenten Maschine experimentieren, um zu sehen, ob sie überhaupt eine subjektive Erfahrung beschreibt - und wenn ja, ob diese subjektive Erfahrung der menschlichen Erfahrung ähnlich ist. Wenn wir einen bewussten Computer bauen können, ist das auf seiner niedrigsten Ebene nicht Ähnlich wie bei unserer eigenen Neurologie würde dies das Modell sicherlich bestätigen!

Diese Idee, eine künstliche Intelligenz aufzubauen, um Theorien über das Gehirn zu validieren, ist nicht neu. Spaun, ein Forschungsprojekt an der University of Albertaist eine riesige (ungefähr mausgroße) Simulation eines biologischen neuronalen Netzwerks, die entwickelt wurde, um Modelle verschiedener Gehirnregionen zu implementieren, einschließlich Exekutivfunktion, Sehvermögen, Arbeitsgedächtnis und Motorik.

Die Implementierung kann eine Reihe grundlegender kognitiver Aufgaben ausführen, z. B. das Erkennen und Zeichnen von Symbolen. Wiederholen von Zahlenfolgen und Beantworten einfacher Fragen durch Zeichnen der Antworten und Vorhersagen der nächsten Ziffer von a Reihenfolge. Da Spaun diese Dinge tun kann, impliziert dies, dass aktuelle Modelle der künstlichen Intelligenz zumindest in den großen Zügen korrekt sind.

Im Prinzip könnte das Gleiche auf das Bewusstsein angewendet werden, vorausgesetzt, wir können die Bestandteile des Systems auf einem ausreichend hohen Standard aufbauen. Mit der Fähigkeit, bewusste Maschinen herzustellen, geht natürlich auch ein gewisses Maß an Verantwortung einher. Das Einschalten einer Maschine, die bewusst sein kann, ist eine mindestens ebenso große moralische Verantwortung wie die Entscheidung, eine zu haben Kind, und wenn es uns gelingt, sind wir für das Wohlergehen dieser Maschine für den Rest ihrer Existenz verantwortlich.

Dies kommt zu den Risiken hinzu, die mit dem Erstellen sehr intelligenter Software verbunden sind - nämlich dem Risiko einer Maschine mit anderen Werten als unseren eigenen schnelle Verbesserung seiner eigenen Architektur bis es klug genug ist, die Welt zu verändern auf eine Weise, die wir vielleicht nicht mögen. Zahlreiche Kommentatoren, darunter Stephen Hawking und Elon Musk haben festgestellt, dass dies eine der größten Bedrohungen für die Menschheit in Zukunft sein könnte.

Anders ausgedrückt: Die Fähigkeit, eine neue Art von „Mensch“ zu erschaffen, ist eine große Verantwortung. Es könnte das Wichtigste sein, was die Menschheit jemals als Spezies getan hat, und wir sollten es sehr ernst nehmen. Nichtsdestotrotz gibt es dort auch Potenzial - das Potenzial, diese grundlegenden Fragen über unseren eigenen Verstand zu verstehen. Wir sind immer noch ein Ausweg aus der Technologie, die wir brauchen, um diese Ideen in die Praxis umzusetzen, aber nicht so weit entfernt, dass wir sie völlig ignorieren können. Die Zukunft ist auf dem Weg, täuschend schnell, und wir sollten uns heute darauf vorbereiten.

Bildnachweis: „Watson und die anderen drei Podestplätze", durch Atomic Taco, “Kein Gehirn"Von Pierre-Olivier Carles,"Gehirn“, Von GreenFlames09“Lichter der Ideen”Von Saad Faruque, Abstraktes Auge von ARTEMENKO VALENTYN über Shutterstock