Macchine pensanti: ciò che la neuroscienza e l'intelligenza artificiale possono insegnarci sulla coscienza

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Per la migliore comprensione di scienza medica moderna 10 modi per donare il tempo della tua CPU alla scienza Leggi di più , sei un sacco meticolosamente strutturato di sostanze chimiche volatili sotto pressione. Non c'è motivo di credere che ci sia qualcosa di speciale nel tuo corpo, rispetto a quello di un cadavere, o quello di una Buick per quella materia. Tranne una cosa: il tuo corpo contiene un cervello umano vivente.

Non ci sono prove che nuove cognizioni della fisica o fenomeni soprannaturali siano coinvolte nella cognizione umana. L'animalismo e il dualismo sono davvero morti. Questo, almeno all'inizio, è inquietante, perché, dall'interno dell'esperienza umana, certamente non lo è sentire come se non fossimo altro che una raccolta di sostanze chimiche. Essere una persona si sente, a un livello molto profondo e intuitivo, come qualcosa che non dovrebbe essere possibile per quella che alla fine è una complicata macchina molecolare.

Coscienza di programmazione

Questo pone la domanda: se impariamo come funziona la coscienza, possiamo costruire macchine o scrivere software 7 siti Web sorprendenti per vedere le ultime novità nella programmazione di intelligenza artificialeL'intelligenza artificiale non è ancora HAL del 2001: The Space Odyssey... ma ci stiamo avvicinando terribilmente. Abbastanza sicuro, un giorno potrebbe essere simile ai potboilerers di fantascienza sfornati da Hollywood ... Leggi di più , anche quello? Lo sforzo di costruire un software intelligente può insegnarci lezioni sulla natura della mente umana? Possiamo finalmente comprendere l'esperienza soggettiva abbastanza bene da decidere, una volta per tutte, quanto peso morale dovremmo assegnare alle esperienze di menti meno sofisticate, come quelle del bestiame, dei delfini o feti?

Queste sono le domande difficili che i filosofi hanno affrontato per secoli. Tuttavia, poiché la filosofia come disciplina è non bravo a risolvere effettivamente i problemi - molto piccolo passo avanti 8 Previsioni incredibilmente sbagliate su computer e Internet Leggi di più è stato fatto. Ecco un filosofo tradizionale che parla di coscienza su un palcoscenico TED.

Questa è una buona introduzione all'argomento, sebbene la filosofia di Chalmer sia di tipo soprannaturale, proponendo fenomeno metafisico che fornisce consapevolezza in modi in cui non interagisce con il mondo fisico tutti. Questo è ciò che definirei la via d'uscita semplice.

Se, nel tuo sforzo di spiegare qualcosa, ricorri alla magia, allora non l'hai davvero spiegato - hai semplicemente rinunciato con stile. Probabilmente, Star Trek risolto meglio lo stesso problema.

Di recente, la scienza ha ha iniziato a compiere progressi significativi su questo problema, poiché l'intelligenza artificiale e le neuroscienze hanno iniziato a tagliare i bordi del problema. Ciò ha ispirato nuovi campi del pensiero filosofico basato sull'evidenza. Le intuizioni acquisite in questo modo sono estremamente interessanti e aiutano a delineare meglio una teoria coerente della coscienza e ci guidano verso le macchine che possono sperimentare oltre che la ragione.

Neuroscienze e coscienza

Nelle neuroscienze, sono in gran parte i difetti del cervello che ci insegnano cose sulla sua funzione. Quando il cervello si rompe, diamo una sbirciatina dietro il sipario della mente. Nel loro insieme, queste intuizioni iniziano a delineare i grandi contorni di come deve essere la struttura della coscienza e il risultato è affascinante.

Per esempio: L'illusione di Cotard (più noto come "Sindrome del cadavere ambulante"), è un'illusione spesso causata da grave schizofrenia o danno fisico al lobo parietale del cervello, che provoca una varietà di sintomi, il più interessante dei quali è l'illusione che il malato non esistere.

Chi soffre dell'illusione di Cotard non è autocosciente. Non credono sinceramente che esistano, il che spesso porta anche alla conclusione che sono morti. Decartes ha affermato una volta che la verità fondamentale, su cui si può basare tutto il resto, è "Penso, quindi, lo sono." Le persone con l'illusione di Cotard disaccordo. In altre parole, la componente della coscienza che include l'autocoscienza può essere disattivata selettivamente dal danno a una specifica area del cervello, lasciando relativamente il resto dell'intelletto umano intatto.

Una condizione correlata è "cieca", Che colpisce alcune persone non vedenti a causa di danni al centro visivo del cervello. I pazienti alla vista cieca sono in grado di catturare istintivamente oggetti lanciati contro di loro e, se lo posizionano gli oggetti davanti a loro e chiedono loro di indovinare cosa sono, superano significativamente le prestazioni casuali opportunità. Tuttavia, non credono di poter vedere: soggettivamente, sono ciechi.

I pazienti con vista cieca sono unici, in quanto hanno un senso funzionale (vista), ma non ne sono consapevoli. Ciò che il danno cerebrale ha distrutto non è loro capacità elaborare informazioni visive, ma la loro capacità di essere consapevolmente consapevole di tale elaborazione.

La vista cieca si verifica quando un circuito specifico che porta le informazioni lontano dalla corteccia visiva viene danneggiato (il circuito V1), ma non gli altri due, che lasciano neuroscienziati nella posizione unica di sapere esattamente quale circuito neurale è necessario affinché le informazioni visive entrino nell'esperienza cosciente, ma non perché.

È interessante notare che è anche possibile il contrario di Blindsight - vittime di Sindrome di Anton-Babinski perdere la vista ma mantenere la percezione cosciente di avere la visione, insistendo sul fatto che possano vedere normalmente e confabulando spiegazioni ridicole per la loro incapacità di svolgere compiti di base.

Ci sono stati anche esperimenti sulla disabilitazione selettiva della coscienza. Ad esempio: esiste una piccola regione del cervello chiamata claustrum vicino al centro del cervello che, quando stimolata da un elettrodo in almeno alcuni pazienti, disabilita completamente la coscienza e la cognizione superiore, che ritorna pochi secondi dopo quando la corrente elettrica cessa.

La cosa interessante è che mentre si verifica la stimolazione, il paziente rimane sveglio, gli occhi aperti, seduto. Se viene chiesto al paziente di ripetere un'attività mentre la corrente è accesa, semplicemente si allontanano da ciò che stanno facendo e si fermano. Si ritiene che il ruolo del claustrum sia coordinare la comunicazione tra un certo numero di diverse regioni del cervello, tra cui l'ippocampo, l'amigdala, il nucleo caudato e forse altri.

Alcuni neuroscienziati ritengono che dal momento che il claustrum serva a coordinare la comunicazione tra i diversi moduli del cervello; stimolare questa regione disabiliterebbe tale coordinazione e causerebbe il crollo del cervello componenti separati - ognuno in gran parte inutile in isolamento e incapace di costruire un soggettivo Esperienza.

Questa nozione si sposa con ciò che sappiamo sulla funzione degli anestetici, che abbiamo usato per secoli prima di capire come funzionano.

Attualmente si ritiene che anestetici generali interferire con la rete tra diversi componenti di alto livello del cervello, impedendo loro di costruire qualsiasi sistema neurologico necessario per produrre un'esperienza cosciente coerente. In considerazione, ciò ha un certo senso di senso intuitivo: se non è possibile inviare la corteccia visiva informazioni sulla tua memoria di lavoro, non c'è modo per te di avere un'esperienza visiva consapevole di cui puoi parlare dopo.

Lo stesso vale per l'udito, la memoria, l'emozione, il monologo interno, la pianificazione, ecc. Tutti questi sistemi sono moduli che, una volta scollegati dalla memoria di lavoro, rimuovono una parte cruciale dell'esperienza cosciente.

In effetti, potrebbe essere più accurato parlare di coscienza - piuttosto che come entità distinta e unificata - come una collaborazione di molti tipi diversi di consapevolezza, uniti dall'inclusione nel flusso narrativo di memoria. In altre parole, invece di una "coscienza", potresti avere una coscienza visiva, una coscienza udibile, una coscienza dei ricordi e così via. È una domanda aperta sul fatto che qualcosa rimanga quando togli tutti questi pezzi o se questo spiega interamente la questione della coscienza.

Teorie della coscienza

Daniel Dennett, altrimenti noto come il "vecchio irritabile" della ricerca sulla coscienza, sostiene che questo è in realtà il caso - che la coscienza semplicemente non è così speciale come la maggior parte della gente immagina. Il suo modello di coscienza, che alcuni accusano di essere eccessivamente riduzionista, è chiamato la teoria delle "bozze multiple", e funziona così:

Il cervello funziona come una popolazione di moduli semi-indipendenti e interconnessi, trasmissione continua di informazioni I geek pesano: un essere umano pensa più velocemente di un computer? Leggi di più semi-discriminante nella rete, spesso in risposta ai segnali che stanno ricevendo da altri moduli. I segnali che attivano le risposte di altri moduli, come un odore che provoca una memoria visiva, si sovrappongono tra i moduli e si intensificano. La memoria potrebbe provocare un'emozione e un processo esecutivo potrebbe avere una risposta a quell'emozione, che potrebbe essere strutturata dal centro linguistico in una parte di un monologo interiore.

Questo processo aumenta le probabilità che l'intera cascata di segnali correlati venga rilevata dal meccanismo di codifica della memoria del cervello e diventi parte della registrazione della memoria a breve termine: la "storia" della coscienza, alcune delle quali la trasformeranno in memoria a lungo termine e diventeranno parte del permanente disco.

La coscienza, secondo Dennett, non è altro che una narrazione seriale composta da questo tipo di cascate, che costituiscono il record dell'intero sistema del mondo in cui esiste e il suo percorso esso. Poiché i moduli non hanno accesso introspettivo alle proprie funzioni, quando ci viene chiesto di descrivere la natura del comportamento di un modulo, non vengono fornite informazioni utili. Di conseguenza, riteniamo, intuitivamente, che la nostra esperienza soggettiva sia indefinibile e ineffabile.

Un esempio potrebbe essere quello di chiedere a qualcuno di descrivere l'aspetto del colore rosso. La domanda sembra assurda, non a causa di alcun fatto inerente all'universo, ma a causa del sottostante la struttura del cervello in realtà non ci consente di sapere come il colore rosso è implementato nel nostro hardware. Per quanto riguarda la nostra esperienza cosciente, è solo... rosso.

I filosofi chiamano questo tipo di esperienze "qualia" e spesso assegnano loro un significato quasi mistico. Daniel Dennett suggerisce che sono più simili a una pagina 404 neurologica che il cervello solleva quando gli viene chiesto cosa succede dietro il sipario di una particolare regione del cervello non accessibile ai coscienti narrativa. Dennet stesso dice così:

Non esiste un unico “flusso di coscienza” definitivo, perché non esiste un quartier generale centrale, nessun teatro cartesiano in cui “tutto si riunisce” per l'esame di un meandro centrale. Invece di un tale singolo flusso (per quanto ampio), ci sono più canali in cui circuiti specializzati cercano, in pandemonie parallele, di fare le loro varie cose, creando più progetti mentre procedono. La maggior parte di queste bozze frammentarie di "narrativa" svolgono ruoli di breve durata nella modulazione dell'attività corrente ma alcuni vengono promossi ad ulteriori ruoli funzionali, in rapida successione, dall'attività di una macchina virtuale in cervello. La serialità di questa macchina (il suo carattere "von Neumannesque") non è una caratteristica di design "cablata", ma piuttosto il risultato di una serie di coalizioni di questi specialisti.

Ci sono, naturalmente, altre scuole di pensiero. Un modello che è attualmente popolare tra alcuni filosofi si chiama teoria dell'informazione integrata, che sostiene che la coscienza di un sistema è legato alla sua densità di rete interna - la complessità della sua struttura generale, relativa alla struttura della sua componenti.

Tuttavia, questo modello è stato criticato attraverso la proposta di sistemi di informazione intuitivamente non coscienti (semplicemente strutturati) che considera molto più coscienti degli umani. Scott Aaronson, ricercatore matematico e critico vocale della teoria dell'informazione integrata, detto questo a proposito del problema alcuni mesi fa:

“Secondo me, il fatto che la teoria dell'informazione integrata sia errata, evidentemente sbagliato, per ragioni che vanno al suo interno: lo colloca in qualcosa di simile al 2% superiore di tutte le teorie matematiche della coscienza mai proposte. Quasi tutte le teorie della coscienza in competizione, mi sembra, sono state così vaghe, soffici e malleabili che possono solo aspirare all'errore. "

Un altro modello proposto sostiene che la coscienza è il risultato della modellazione umana, un'idea che potrebbe essere compatibile con quella di Dennett modello, ma soffre del difetto forse fatale di suggerire che un computer Windows che esegue una macchina virtuale di per sé è in un certo senso cosciente. Il elenco di modelli di coscienza è lungo fino a quando l'elenco di tutti quelli che si sono mai sentiti inclini ad affrontare un problema così difficile.

Ci sono molte opzioni là fuori, dal vero mistico, al pragmatismo cinico e solido di Dennett. Per i miei soldi, la teoria delle bozze multiple di Dennett mi colpisce come, se non una completa spiegazione del perché gli esseri umani parlano di coscienza, almeno un solido inizio su quella strada.

Intelligenza artificiale e coscienza

Diciamo che, tra qualche anno, i progressi nelle neuroscienze hanno portato a una Teoria della coscienza unificata: come possiamo sapere se è giusto? E se la teoria lasciasse fuori qualcosa di importante: come lo sapremmo? La storia della scienza ci ha insegnato a diffidare di idee dal suono piacevole che non possiamo testare. Quindi, come possiamo testare il nostro modello di coscienza?

Bene, potremmo provare a costruirne uno.

La nostra capacità di costruire macchine intelligenti ha attraversato una sorta di rinascita ultimamente. Anche Watson, un software intelligente sviluppato da IBM, che ha vinto il famoso show televisivo Jeopardy, lo è capace di una serie sorprendentemente ampia di compiti intellettuali, essendo stato adattato per servire sia come chef di talento e a diagnostico sovrumano.

Sebbene IBM definisca Watson un computer cognitivo, la verità è che Watson è un vero trionfo intelligenza artificiale non neuromorfa Giovanni Idili di OpenWorm: Brains, Worms e Artificial IntelligenceSimulare un cervello umano è una via d'uscita, ma un progetto open source sta prendendo i primi passi vitali, simulando la neurologia e la fisiologia di uno degli animali più semplici conosciuti dalla scienza. Leggi di più - cioè, è un software intelligente che non tenta di implementare le intuizioni specifiche della neuroscienza e della ricerca sul cervello. IBM funziona utilizzando un gran numero di algoritmi di machine learning molto diversi, alcuni dei quali vengono utilizzati per valutare l'output di altri algoritmi per valutare la loro utilità e molti algoritmi che sono ottimizzati a mano per connettersi insieme in modo produttivo modi.

Man mano che Watson migliora e il suo ragionamento diventa più profondo e più utile, è facile immaginare di utilizzare la tecnologia Watson, insieme ad altre tecnologie non ancora sviluppato, per costruire sistemi che emulano la funzione di specifici sistemi cerebrali noti e integrano tali sistemi in modo tale da produrre un Esperienza.

Potremmo quindi sperimentare quella macchina intelligente, per vedere se descrive un'esperienza soggettiva - e, in tal caso, determinare se quell'esperienza soggettiva è simile all'esperienza umana. Se riusciamo a costruire un computer consapevole che è al suo livello più basso non simile alla nostra stessa neurologia, questo sicuramente convaliderebbe il modello!

L'idea di costruire un'intelligenza artificiale per convalidare le teorie sul cervello non è nuova. Spaun, un progetto di ricerca presso l'Università di Alberta, è un'enorme simulazione di rete neurale biologica (approssimativamente del mouse) progettata per implementare modelli di varie regioni del cervello, tra cui funzioni esecutive, vista, memoria di lavoro e funzione motoria.

L'implementazione è in grado di eseguire una serie di compiti cognitivi di base, come riconoscere e disegnare simboli, ripetendo stringhe di numeri e rispondendo a semplici domande disegnando le risposte e predicendo la cifra successiva di a sequenza. Poiché Spaun può fare queste cose, ciò implica che gli attuali modelli di intelligenza artificiale siano corretti, almeno a grandi linee.

In linea di principio, lo stesso potrebbe essere applicato alla coscienza, a condizione che possiamo costruire le componenti del sistema ad un livello abbastanza alto. Naturalmente, con la capacità di realizzare macchine consapevoli arriva un certo grado di responsabilità. Accendere una macchina che può essere consapevole è almeno una grande responsabilità morale quanto la decisione di avere un bambino e, se ci riusciamo, siamo responsabili del benessere di quella macchina per il resto della sua esistenza.

Ciò è in aggiunta ai rischi associati alla creazione di software molto intelligente, vale a dire il rischio di una macchina con valori diversi dai nostri migliorare rapidamente la propria architettura fino a quando non è abbastanza intelligente per iniziare a cambiare il mondo in modi che potrebbero non piacere. Numerosi commentatori, tra cui Stephen Hawking ed Elon Musk, hanno notato che questa potrebbe essere una delle minacce più significative che l'umanità dovrà affrontare.

Detto in altro modo: la capacità di creare un nuovo tipo di "umano" è una grande responsabilità. Potrebbe essere la cosa più importante che l'umanità abbia mai fatto come specie e dovremmo prenderla molto sul serio. Ciò nonostante, esiste anche un potenziale lì: il potenziale per comprendere quelle domande fondamentali sulle nostre menti. Siamo ancora lontani dall'avere la tecnologia di cui abbiamo bisogno per mettere in pratica queste idee, ma non così lontano da poterle ignorare del tutto. Il futuro sta arrivando, ingannevolmente rapidamente, e saremmo saggi prepararci oggi.

Crediti immagine: “Watson e gli altri tre podi“, Di Atomic Taco, “Senza cervello"Di Pierre-Olivier Carles,"Cervello“, Di GreenFlames09“Luci delle idee"Di Saad Faruque, Occhio astratto di ARTEMENKO VALENTYN tramite Shutterstock