Denkmaschinen, was uns Neurowissenschaft und künstliche Intelligenz über Bewusstsein beibringen können

Zum besten Verständnis der modernen Medizin 10 Möglichkeiten, Ihre CPU-Zeit für die Wissenschaft zu spenden 10 Möglichkeiten, Ihre CPU-Zeit für die Wissenschaft zu spenden Weitere Informationen - Sie sind ein sorgfältig strukturierter Sack flüchtiger Chemikalien, die unter Druck stehen. 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 lebendiges menschliches Gehirn.

Es gibt keinen Beweis dafür, dass neue physikalische Gesetze oder übernatürliche Phänomene in die menschliche Wahrnehmung einbezogen werden. Animalismus und Dualismus sind absolut tot. Zumindest ist das zunächst störend - denn aus dem Inneren der menschlichen Erfahrung ist dies sicherlich nicht der Fall Gefühl als wären wir nichts weiter als eine Ansammlung von Chemikalien. Eine Person zu sein fühlt sich auf einer sehr tiefen und intuitiven Ebene als etwas an, das für eine komplizierte molekulare Maschine nicht möglich sein sollte.

Programmierendes Bewusstsein

Dies wirft die Frage auf: Wenn wir lernen, wie Bewusstsein funktioniert, können wir Maschinen bauen oder Software schreiben. 7 Amazing Websites, um das Neueste in der künstlichen Intelligenz-Programmierung zu sehen. 7 Amazing Websites, um das Neueste in der Künstlichen Intelligenz-Programmierung zu sehen. Künstliche Intelligenz ist noch nicht von der HAL 2001: Die Weltraum-Odyssee… aber wir kommen uns schrecklich nahe. Sicher genug, eines Tages könnte es so ähnlich sein wie die Sci-Fi-Potboiler, die von Hollywood ausgeliefert wurden… Lesen Sie mehr, hat das auch? Kann die Anstrengung, intelligente Software zu entwickeln, Lehren über die Natur des menschlichen Geistes vermitteln? Können wir die subjektive Erfahrung endlich gut genug verstehen, um ein für alle Mal zu entscheiden, wie viel moralisches Gewicht wir den Erfahrungen weniger raffinierter Köpfe, wie denen von Vieh, Delfinen oder Föten, zuordnen sollten?

Dies sind die harten Fragen, mit denen sich die Philosophen seit Jahrhunderten auseinandersetzen. Da jedoch Philosophie als Disziplin nicht gut darin ist, Probleme tatsächlich zu lösen - sehr wenig Fortschritte 8 Spektakulär falsche Vorhersagen über Computer und das Internet 8 Spektakulär falsche Vorhersagen über Computer und das Internet Weitere Informationen wurden gemacht. Hier spricht ein traditioneller Philosoph auf einer TED-Bühne über Bewusstsein.

Dies ist eine gute Einführung in das Thema, obwohl Chalmers Philosophie eine übernatürliche ist und ein metaphysisches Phänomen vorschlägt, das Bewusstsein in einer Weise vermittelt, die überhaupt nicht mit der physischen Welt interagiert. Das 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 den Stil einfach aufgegeben. Wahrscheinlich hat Star Trek das gleiche Problem besser angesprochen.

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

Neurowissenschaften und Bewusstsein

In der Neurowissenschaft lehren uns vor allem die Defekte des Gehirns Dinge über seine Funktion. Wenn das Gehirn bricht, bekommen wir einen Blick hinter den Vorhang des Geistes. Zusammengenommen fangen diese Einsichten an, die groben Umrisse dessen darzustellen, wie die Struktur des Bewusstseins aussehen muss, und das Ergebnis ist faszinierend.

Zum Beispiel: Cotards Täuschung (farbiger bekannt als “Walking-Corpse-Syndrom”), ist eine Täuschung, die häufig durch schwere Schizophrenie oder körperliche Schädigung des Parietallappens des Gehirns verursacht wird, was zu einer Vielzahl von Symptomen führt. Die interessanteste davon ist die Täuschung, dass der Betroffene nicht existiert.

Die Betroffenen von Cotards Täuschung sind sich nicht bewusst. Sie glauben wirklich nicht, dass es sie gibt, was oft zu dem Schluss führt, dass sie gestorben sind. Decartes hat einmal behauptet, dass die grundlegende Wahrheit, auf die sich alles andere stützen kann, ist “Ich denke, also bin ich.” Menschen mit Cotards Täuschung nicht zustimmen. Mit anderen Worten, die Komponente des Bewusstseins, die das Selbstbewusstsein einschließt, kann durch Schädigung eines bestimmten Gehirnbereichs gezielt ausgeschaltet werden, während der Rest des menschlichen Intellekts relativ intakt bleibt.

Eine verwandte Bedingung ist “Blindheit,” Betroffen sind einige Menschen, die aufgrund einer Schädigung des visuellen Zentrums des Gehirns blind sind. Blindsight-Patienten sind in der Lage, Objekte, die auf sie geworfen werden, instinktiv zu fangen, und wenn Sie Objekte vor sie platzieren und sie bitten, zu erraten, was sie sind, übertreffen sie die Zufallswahrscheinlichkeit erheblich. 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 ihre Fähigkeit visuelle Informationen zu verarbeiten, aber ihre Fähigkeit, bewusst zu sein bewusst dieser Verarbeitung.

Blindsight tritt auf, wenn ein bestimmter Kreislauf, der Informationen vom visuellen Kortex wegführt, beschädigt ist (der V1-Kreislauf), nicht aber die beiden anderen, wodurch Neurowissenschaftler in der einzigartigen Position sind, genau zu wissen, welcher neuronale Kreislauf für das Betreten der Bewusstseinsinformation erforderlich ist Erfahrung, aber nicht warum.

Interessanterweise ist auch die Umkehrung von Blindsight möglich: Die Opfer des Anton-Babinski-Syndroms verlieren ihre Sehkraft, behalten jedoch ihre bewusste Wahrnehmung der Sehkraft bei und bestehen darauf, dass sie normal sehen können, und erklären lächerliche Erklärungen für ihre Unfähigkeit, grundlegende Aufgaben auszuführen.

Es wurden auch Experimente zur selektiven Behinderung des Bewusstseins durchgeführt. Zum Beispiel: Es gibt einen kleinen Bereich des Gehirns, genannt Claustrum in der Nähe des Zentrums des Gehirns, der bei Stimulation durch eine Elektrode in mindestens einigen Patienten das Bewusstsein und die höhere Wahrnehmung vollständig deaktiviert, was einige Sekunden später beim elektrischen Strom wieder auftritt hört auf.

Interessant ist, dass der Patient während der Stimulation wach bleibt, die Augen offen stehen und sich aufrichten. Wenn der Patient aufgefordert wird, eine Aufgabe zu wiederholen, während der Strom eingeschaltet ist, bleibt er einfach stehen und stoppt. Es wird angenommen, dass die Rolle des Klaustrums darin besteht, die Kommunikation zwischen einer Reihe verschiedener Regionen des Gehirns zu koordinieren, einschließlich des Hippocampus, der Amygdala, des Nucleus caudatus und möglicherweise anderer.

Einige Neurowissenschaftler glauben, dass seit dem Claustrum die Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen des Gehirns koordiniert wird; Die Stimulierung dieser Region würde diese Koordination unterbinden und dazu führen, dass das Gehirn in getrennte Komponenten zerfällt - jede davon ist weitgehend isoliert und kann keine subjektive Erfahrung aufbauen.

Dieser Begriff steht im Einklang mit dem, was wir über die Funktion von Anästhetika wissen - die wir seit Jahrhunderten verwenden, bevor wir verstanden haben, wie sie funktionieren.

Es wird gegenwärtig angenommen, dass allgemeine Anästhetika die Vernetzung zwischen verschiedenen hochrangigen Komponenten des Gehirns beeinträchtigen und sie daran hindern, das neurologische System aufzubauen, das zur Erzeugung einer kohärenten bewussten Erfahrung erforderlich ist. Wenn man bedenkt, ergibt das einen gewissen intuitiven Sinn: Wenn es dem visuellen Kortex nicht möglich ist, Informationen an das Arbeitsgedächtnis zu senden, gibt es keine Möglichkeit für ein bewusstes visuelles Erlebnis, über das Sie später sprechen könnten.

Das Gleiche gilt für Hören, Gedächtnis, Emotionen, innerer Monolog, Planung usw. Alle diese Systeme sind Module, die, sobald sie vom Arbeitsgedächtnis getrennt wurden, einen wesentlichen Teil der bewussten Erfahrung entfernen würden.

In der Tat kann es genauer sein, über Bewusstsein zu sprechen, als über eine bestimmte, einheitliche Einheit, als Zusammenarbeit vieler verschiedener Arten von Bewusstsein, die durch Einbeziehung in den narrativen Fluss der Erinnerung miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten, statt a “Bewusstsein”, Sie könnten ein visuelles Bewusstsein haben, ein hörbares Bewusstsein, ein Bewusstsein der Erinnerungen und so weiter. Es ist eine offene Frage, ob etwas bleibt, wenn Sie alle diese Stücke wegnehmen, oder ob dies die Angelegenheit des Bewusstseins vollständig erklärt.

Theorien des Bewusstseins

Daniel Dennett, auch bekannt als “verrückter alter Mann” der Bewusstseinsforschung geht davon aus, dass dies tatsächlich der Fall ist - dass Bewusstsein einfach nicht so besonders ist, wie die meisten Menschen es sich vorstellen. Sein Bewusstseinsmodell, von dem einige behaupten, übermäßig reduktionistisch zu sein, wird als "Multiple Drafts" -Theorie bezeichnet und funktioniert folgendermaßen:

Das Gehirn fungiert als eine Ansammlung halb unabhängiger, miteinander verbundener Module, die kontinuierlich Informationen übertragen. Geeks Wiegen: Denken Menschen schneller als Computer? Geeks wiegen: Denken Menschen schneller als Computer? Lesen Sie semi-diskriminativ mehr in das Netzwerk, oft als Antwort auf die Signale, die sie von anderen Modulen empfangen. Signale, die Antworten von anderen Modulen auslösen, z. B. ein Geruch, der ein visuelles Gedächtnis hervorruft, kaskadieren zwischen Modulen und eskalieren. Die Erinnerung könnte eine Emotion hervorrufen, und ein ausführlicher Prozess könnte eine Reaktion auf diese Emotion haben, die vom Sprachenzentrum als Teil eines inneren Monologs strukturiert werden kann.

Dieser Prozess erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die gesamte Kaskade verwandter Signale vom Speichercodierungsmechanismus des Gehirns erkannt wird und Teil der Aufzeichnung des Kurzzeitgedächtnisses wird: der “Geschichte” des Bewusstseins, von denen einige es zu einem längerfristigen Gedächtnis machen und Teil der dauerhaften Aufzeichnung werden.

Das Bewusstsein ist laut Dennett nichts anderes als eine serielle Erzählung, die aus diesen Arten von Kaskaden besteht, aus denen sich das gesamte System der Welt zusammensetzt, in der es sich befindet, und seines Weges. Da die Module keinen introspektiven Zugriff auf ihre eigenen Funktionen haben, erhalten wir keine nützlichen Informationen, wenn wir aufgefordert werden, das Verhalten eines Moduls zu beschreiben. Infolgedessen fühlen wir intuitiv, dass unsere subjektive Erfahrung undefinierbar und unausführbar ist.

Ein Beispiel wäre, jemanden zu fragen, wie die Farbe Rot aussieht. Die Frage erscheint absurd, nicht aufgrund einer inhärenten Tatsache des Universums, sondern weil die zugrunde liegende Struktur des Gehirns uns nicht wirklich erlaubt zu wissen, wie die Farbe Rot in unserer eigenen Hardware implementiert ist. Was unsere bewusste Erfahrung angeht, so ist es nur… rot.

Philosophen nennen diese Art von Erfahrung „Qualia“ und weisen ihnen oft eine fast mystische Bedeutung zu. Daniel Dennett meint, dass es sich eher um eine neurologische 404-Seite handelt, die das Gehirn aufwirft, wenn gefragt wird, was hinter dem Vorhang einer bestimmten Gehirnregion passiert, die der bewussten Erzählung nicht zugänglich ist. Dennet selbst sagt es so:

Es gibt kein einzelnes, definitives “Strom des Bewusstseins,” weil es kein zentrales Hauptquartier gibt, wo kein kartesisches Theater “es kommt alles zusammen” für die Durchsicht eines zentralen Meaners. Anstelle eines solchen Stroms (jedoch breit) gibt es mehrere Kanäle, in denen spezialisierte Schaltkreise in parallelen Pandemien versuchen, ihre verschiedenen Dinge zu tun, indem sie mehrere Drafts erstellen, während sie gehen. Die meisten dieser fragmentarischen Entwürfe von “Erzählung” spielen eine kurzlebige Rolle bei der Modulation der aktuellen Aktivität, aber einige werden in rascher Folge durch die Aktivität einer virtuellen Maschine im Gehirn zu weiteren funktionellen Rollen befördert. Die Serialität dieser Maschine (ihre “von Neumannesque” Zeichen) ist kein “fest verdrahtet” Design-Feature, sondern eher das Ergebnis einer Reihe von Koalitionen dieser Spezialisten.

Es gibt natürlich auch andere Denkrichtungen. Ein Modell, das derzeit unter bestimmten Philosophen populär ist, wird als integrierte Informationstheorie bezeichnet, die besagt, dass das Bewusstsein eines Systems mit seiner Dichte interner Vernetzung zusammenhängt - der Komplexität seiner Gesamtstruktur relativ zu der Struktur seiner Komponenten.

Dieses Modell wurde jedoch durch den Vorschlag intuitiv unbewusster (einfach strukturierter) Informationssysteme kritisiert, die als massiver bewusster eingestuft werden als Menschen. Scott Aaronson, ein mathematischer Forscher und stimmlicher Kritiker der integrierten Informationstheorie, sagte dies vor einigen Monaten zu diesem Thema:

“Meines Erachtens ist die Tatsache, dass die Integrierte Informationstheorie nachweislich falsch ist, aus Gründen, die bis in den Kern gehen, zu den oberen 2% aller mathematischen Theorien des Bewusstseins, die je vorgeschlagen wurden. Fast alle konkurrierenden Theorien des Bewusstseins, so scheint mir, waren so vage, flauschig und formbar, dass sie nur nach Unrecht streben können.”

Ein anderes vorgeschlagenes Modell geht davon aus, dass Bewusstsein das Ergebnis von Menschen ist, die sich selbst modellieren, eine Idee, die möglicherweise mit Dennetts Modell kompatibel ist, aber unter dem möglicherweise fatalen Fehler leidet, dass ein Windows-Computer, der eine virtuelle Maschine selbst ausführt, in gewissem Sinne bewusst ist. Die Liste der Bewusstseinsmodelle ist ungefähr so ​​lang wie die Liste derjenigen, die sich jemals für ein so schwieriges Problem entschieden haben.

Es gibt viele Möglichkeiten, von der absolut mystischen Welt bis zu Dennetts starren, zynischen Pragmatismus. Für mein Geld scheint mir die mehrfache Entwurfstheorie von Dennett, wenn nicht eine vollständige Abrechnung darüber, warum Menschen über Bewusstsein sprechen, zumindest ein solider Anfang auf diesem Weg.

Künstliche Intelligenz & Bewusstsein

Nehmen wir an, dass der Fortschritt in den Neurowissenschaften in einigen Jahren zu einer großen einheitlichen Theorie des Bewusstseins geführt hat - wie können wir wissen, ob es richtig ist? Was wäre, wenn die Theorie etwas Wichtiges auslässt - woher wissen wir das? Die Wissenschaftsgeschichte hat uns gelehrt, auf gut klingende Ideen zu achten, die wir nicht testen können. Wie können wir unser Bewusstseinsmodell testen??

Wir könnten versuchen, einen zu bauen.

Unsere Fähigkeit, intelligente Maschinen zu bauen, hat in letzter Zeit eine Renaissance durchgemacht. Watson, eine von IBM entwickelte intelligente Software, die auf der Gameshow Jeopardy berühmt wurde, ist auch in der Lage, überraschend viele intellektuelle Aufgaben zu erfüllen, da sie als talentierter Koch und übermenschlicher Diagnostiker angepasst wurde.

Obwohl IBM Watson als einen kognitiven Computer bezeichnet, ist die Wahrheit, dass Watson ein Triumph der nicht-neuromorphen künstlichen Intelligenz ist. Giovanni Idili von OpenWorm: Brains, Worms und Künstliche Intelligenz Giovanni Idili von OpenWorm: Brains, Worms und Simulator für künstliche Intelligenz a Das menschliche Gehirn ist ein weiter Weg, aber ein Open-Source-Projekt unternimmt wichtige erste Schritte, indem es die Neurologie und Physiologie eines der einfachsten Tiere simuliert, das der Wissenschaft bekannt ist. Lesen Sie mehr - das ist eine intelligente Software, die nicht versucht, die spezifischen Erkenntnisse der Neurowissenschaften und der Hirnforschung umzusetzen. IBM arbeitet mit einer großen Anzahl sehr unterschiedlicher Algorithmen für maschinelles Lernen, von denen einige dazu verwendet werden, die Ausgabe anderer Algorithmen zu bewerten, um deren Nützlichkeit einzuschätzen, und viele Algorithmen, die manuell optimiert werden, um produktiv miteinander zu verbinden.

Wenn sich Watson verbessert und seine Argumentation tiefer und nützlicher wird, ist es leicht vorstellbar, Watson-Technologie zusammen mit anderen, noch nicht entwickelten Technologien zu verwenden, um Systeme zu bauen, die die Funktion bestimmter bekannter Gehirnsysteme nachahmen, und diese Systeme auf eine Weise zu integrieren, die dies tun würde eine bewusste Erfahrung erzeugen.

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

Diese Idee, künstliche Intelligenz aufzubauen, um Theorien über das Gehirn zu bestätigen, ist nicht neu. Spaun, ein Forschungsprojekt an der University of Alberta, ist eine riesige (ungefähr Maus-Skalierung) Simulation eines biologischen neuronalen Netzwerks, die zur Implementierung von Modellen verschiedener Hirnregionen, einschließlich ausführender Funktionen, Sehen, Arbeitsgedächtnis und motorischer Funktionen, entwickelt wurde.

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

Im Prinzip könnte das Gleiche auch auf das Bewusstsein angewendet werden, vorausgesetzt, wir können die Komponenten des Systems ausreichend hoch bauen. Mit der Fähigkeit, bewusste Maschinen herzustellen, ist natürlich auch ein gewisses Maß an Verantwortung verbunden. Das Einschalten einer Maschine, die möglicherweise bewusst ist, ist mindestens ebenso eine moralische Verantwortung wie die Entscheidung, ein Kind zu haben, und wenn wir Erfolg haben, sind wir für das Wohlergehen dieser Maschine für den Rest ihrer Existenz verantwortlich.

Dies ist mit den Risiken verbunden, die mit dem Erstellen sehr intelligenter Software verbunden sind - nämlich das Risiko, dass eine Maschine mit anderen Werten als der eigenen ihre Architektur schnell verbessert, bis sie klug genug ist, um die Welt auf eine Weise zu verändern, die wir nicht mögen. Zahlreiche Kommentatoren, darunter Stephen Hawking und Elon Musk, haben festgestellt, dass dies eine der größten Bedrohungen für die Menschheit darstellt.

Anders ausgedrückt: Die Fähigkeit, eine neue Art von zu erstellen “Mensch” ist eine große Verantwortung. Es könnte das Wichtigste sein, was die Menschheit jemals als Spezies getan hat, und wir sollten es sehr ernst nehmen. Nichtsdestoweniger gibt es auch dort Potenzial - das Potenzial, diese grundlegenden Fragen zu unseren eigenen Gedanken zu verstehen. Wir sind noch weit entfernt von der Technologie, die wir benötigen, um diese Ideen in die Praxis umzusetzen, aber nicht so weit heraus, dass wir sie völlig ignorieren können. Die Zukunft ist trügerisch schnell unterwegs, und es wäre klug, sich heute darauf vorzubereiten.

Bildnachweise: “Watson und die anderen drei Podien“, von Atomic Taco, “Kein Gehirn” von Pierre-Olivier Carles, “Gehirn“, von GreenFlames09 “Lichter der Ideen” von Saad Faruque, Abstract Eye von ARTEMENKO VALENTYN über Shutterstock

Erfahren Sie mehr über: Künstliche Intelligenz, Geeky Science.