Im Alltag sind wir es gewohnt zu denken, dass unsere Sinne, unsere Wahrnehmung - Sehen, Geräusche, Texturen, Geschmäcker - uns ein genaues Bild der realen Welt geben. Wenn wir eine Sekunde darüber nachdenken - oder dem Trick unserer Sinne erliegen - erkennen wir natürlich, dass wir diese Welt niemals genau wahrnehmen können. Unser Gehirn macht eher Annahmen darüber, wie diese Welt ist, als ob es die äußere Realität imitiert. Trotzdem sollte diese Nachahmung ziemlich gut sein. Wenn es nicht so wäre, würden wir nicht am Rande der Evolution stehen bleiben? Die wahre Realität kann immer außerhalb unserer Reichweite bleiben, aber unsere Sinne sollten zumindest allgemein umreißen, was diese Realität sein kann.
Der Kognitionswissenschaftler Donald Hoffman verwendet die evolutionäre Spieltheorie, um zu zeigen, dass unsere Wahrnehmung der unabhängigen Realität eine Illusion sein muss. Er glaubt, dass unsere Sinne uns nichts schulden. Hoffman ist Professor für Kognitionswissenschaften an der University of California in Irvine. In den letzten dreißig Jahren hat er Wahrnehmung, künstliche Intelligenz, evolutionäre Spieltheorie und das Gehirn studiert und eine sehr dramatische Schlussfolgerung gezogen: Die Welt, die unserer Wahrnehmung präsentiert wird, hat wenig mit der Realität zu tun. Darüber hinaus müssen wir der Evolution selbst für diese magische Illusion danken, da das Bedürfnis nach Evolution mit der Herabsetzung der Wahrheit wächst.
An der Grenze zwischen Neurobiologie und Grundlagenphysik wird versucht, die Natur der Realität zu verstehen und das Korn von der Spreu, dem Beobachter vom Beobachteten, zu trennen. Auf der einen Seite finden Sie Wissenschaftler, die versuchen zu verstehen, wie ein Kilogramm grauer Substanz, das nur den üblichen Gesetzen der Physik folgt, zu einer bewussten Erfahrung aus der ersten Person führt. Sie nennen es die "schwere Aufgabe".
Donald Hoffman
Auf der anderen Seite gibt es die Quantenphysik, die alle mit der seltsamen Tatsache überrascht, dass Quantensysteme keine getrennten Objekte zu sein scheinen, die im Raum lokalisiert sind, bis wir beginnen, sie zu beobachten. Experiment für Experiment haben Wissenschaftler - entgegen dem gesunden Menschenverstand - gezeigt, dass wir die falschen Antworten erhalten, indem wir davon ausgehen, dass die Teilchen, aus denen gewöhnliche Objekte bestehen, unabhängig vom Betrachter existieren. Die Hauptlektion der Quantenphysik ist ganz klar: In einem bereits existierenden Raum sind keine öffentlichen Objekte vorhanden. Wie der Physiker John Wheeler es ausdrückte: "Die Ansicht, dass die Welt 'da draußen' existiert, unabhängig von uns, ist nicht mehr gültig."
Während Neurowissenschaftler Schwierigkeiten haben zu verstehen, wie so etwas wie die Realität der ersten Person existieren kann, beschäftigen sich Quantenphysiker mit dem Rätsel, wie etwas anderes als die Realität der ersten Person existieren kann. Und hier liegt der Bereich von Hoffmans Arbeit - die Grenzen erweitern, um ein mathematisches Modell des Beobachters zu erstellen und auf der anderen Seite der Illusion zur Realität zu gelangen. Das Quanta Magazine interviewte den Wissenschaftler über seine Arbeit und Ergebnisse.
Menschen verwenden die darwinistische Evolution oft als Argument dafür, dass unsere Wahrnehmungen die Realität genau widerspiegeln. Sie sagen: „Natürlich müssen wir uns in dieser Realität gut auskennen, sonst wären wir längst ausgelöscht worden. Wenn ich glaube, ich sehe eine Palme, aber tatsächlich gibt es einen Tiger, bin ich in Schwierigkeiten."
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Richtig. Das klassische Argument ist, dass diejenigen unserer Vorfahren, die mehr sahen, einen Wettbewerbsvorteil gegenüber denen hatten, die weniger sahen, und daher höchstwahrscheinlich ihre Gene weitergaben, die eine genauere Wahrnehmung bestimmen. Dies bedeutet, dass wir nach Tausenden von Generationen ziemlich sicher sein können, dass wir die Nachkommen derer sind, die genauer gesehen haben, und wir sehen genauer. Klingt logisch. Aber ich glaube, dass dies grundsätzlich falsch ist. Dieses Argument spiegelt nicht die grundlegende Tatsache über die Evolution wider, nämlich ihre Fitnessfunktion (Fitnessfunktion) - mathematische Funktionen, die beschreiben, wie gut eine definierte Strategie ihre Ziele des Überlebens und der Reproduktion erreicht. Der Mathematiker und Physiker Chetan Prakash hat den von mir erwähnten Satz bewiesen und heißt: Gemäß der Evolution durch natürliche Auslese ein Organismus, der die Realität so sieht, wie sie ist,wird niemals anpassungsfähiger sein als ein Organismus gleicher Komplexität, der die Realität überhaupt nicht sieht, sich aber anpassen kann. Noch nie.
Sie haben Computersimulationen durchgeführt, um dies zu zeigen. Können Sie uns ein Beispiel geben?
Angenommen, in Wirklichkeit gibt es eine Ressource, zum Beispiel Wasser, und Sie können sie objektiv quantifizieren - sehr wenig Wasser, durchschnittliche Wassermenge, viel Wasser. Angenommen, Ihre Fitnessfunktion ist linear. Ein wenig Wasser gibt Ihnen ein wenig Fitness, mittleres Wasser gibt Ihnen durchschnittliche Fitness und viel Wasser gibt Ihnen die größte Flexibilität - in diesem Fall kann ein Organismus, der die Wahrheit über Wasser auf der ganzen Welt sieht zu gewinnen, aber nur, wenn die Fitnessfunktion in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Struktur in der Realität aufgebaut ist. Aber um ehrlich zu sein, wird dies in der realen Welt niemals passieren. Eine glockenförmige Kurve ist wahrscheinlicher: Sagen wir, zu wenig Wasser - Sie werden verdursten, zu viel Wasser - Sie werden ertrinken,und irgendwo dazwischen wird es gut zum Überleben sein. Jetzt entspricht die Fitnessfunktion nicht mehr der Struktur der realen Welt. Und das ist genug, um die Wahrheit aufzuheben. Zum Beispiel könnte ein adaptiver Organismus niedrige und übermäßige Wasserstände beispielsweise als "rotes Signal" betrachten, das eine schlechte Fitness anzeigt, und Zwischenwerte als grün, was eine hohe Fitness anzeigt. Seine Wahrnehmung wird auf die Wahrheit abgestimmt sein, nicht auf die Wahrheit. Er wird keinen Unterschied zwischen klein und groß sehen - nur rot - selbst wenn es in der Realität existiert. Dies zeigt eine niedrige Fitness an und Zwischenwerte sind grün, was eine hohe Fitness bedeutet. Seine Wahrnehmung wird auf die Wahrheit abgestimmt sein, nicht auf die Wahrheit. Er wird keinen Unterschied zwischen klein und groß sehen - nur rot - selbst wenn es in der Realität existiert. Dies zeigt eine niedrige Fitness an und Zwischenwerte sind grün, was eine hohe Fitness bedeutet. Seine Wahrnehmung wird auf die Wahrheit abgestimmt sein, nicht auf die Wahrheit. Er wird keinen Unterschied zwischen klein und groß sehen - nur rot - selbst wenn es in der Realität existiert.
Aber wie wird es für das Überleben des Organismus von Vorteil sein, falsche Realität zu sehen?
Es gibt eine Metapher, die uns in den letzten 30-40 Jahren zur Verfügung steht, und dies ist die Desktop-Oberfläche. Angenommen, in der unteren rechten Ecke Ihres Computer-Desktops befindet sich ein blaues rechteckiges Symbol. Bedeutet dies, dass die Datei selbst blau und rechteckig ist und sich in der unteren rechten Ecke Ihres Computers befindet? Natürlich nicht. Es ist nur so, wie die Dinge auf Ihrem Desktop angeordnet sind - es hat Farbe, Position und Form. Diese Kategorien stehen Ihnen einfach zur Verfügung, und keine von ihnen sagt die Wahrheit über den Computer selbst aus. Und das ist interessant. Sie könnten keine genaue Beschreibung der Interna eines Computers erstellen, wenn Ihre gesamte Vision der Realität auf den Desktop beschränkt wäre. Trotzdem ist der Desktop sehr nützlich. Das blaue rechteckige Symbol leitet mein Verhalten und verbirgt sich in einer komplexen Realität, die ich nicht wissen möchte. Dies ist die Schlüsselidee. Die Evolution hat uns mit den Wahrnehmungsorganen ausgestattet, die uns das Überleben ermöglichen. Sie leiten die Anpassungsmechanismen. Einiges davon ist jedoch in Mechanismen verborgen, die wir nicht kennen müssen. Und dies ist jedoch ein großer Teil der Realität, was auch immer diese Realität in der Realität ist. Wenn Sie zu viel Zeit damit verbringen, all dies zu analysieren, wird der Tiger Sie verschlingen.
Bedeutet das, dass alles, was wir sehen, eine große Illusion ist?
Wir sind mit Sinnen ausgestattet, die es uns ermöglichen zu leben, und deshalb müssen wir sie ernst nehmen. Wenn ich etwas sehe, das wie eine Schlange aussieht, werde ich es nicht nehmen. Wenn ich einen Zug sehe, werde ich nicht davor stehen. Diese Symbole halten mich am Leben, deshalb meine ich es ernst mit ihnen. Aber es ist falsch zu glauben, dass wir sie auch wörtlich nehmen müssen, wenn wir sie ernst nehmen wollen.
Wenn Schlangen keine Schlangen sind und Züge keine Züge sind, was sind sie dann?
Schlangen und Züge haben wie Teilchen in der Physik keine vom Beobachter unabhängigen objektiven Funktionen. Die Schlange, die ich sehe, ist eine Beschreibung, die von meinem Sinnessystem erstellt wurde und die mir eine Abfolge von Handlungen erzählt, die von meiner Fitness abhängig sind. Evolution schafft akzeptable Lösungen, keine optimalen. Die Schlange ist eine akzeptable Lösung für ein Problem, das mir sagt, wie ich in einer solchen Situation handeln soll. Meine Schlangen und Züge sind meine mentalen Repräsentationen; Ihre Drachen und Züge sind Ihre Ideen.
Wann hast du darüber nachgedacht?
Als Teenager interessierte mich diese Frage: Sind wir Maschinen? Meine Lektüre der Wissenschaft hat gezeigt, dass ja. Aber mein Großvater war Priester, und in der Kirche sagten sie nein. Also dachte ich, ich müsste es selbst herausfinden. Es ist eine wichtige persönliche Frage - wenn ich eine Maschine bin, muss ich es herausfinden. Wenn nicht, müssen Sie auch herausfinden, was diese besondere Magie ist, dass ich keine Maschine bin. In den 1980er Jahren landete ich im MIT-Labor für künstliche Intelligenz, wo ich an der Wahrnehmung von Maschinen arbeitete. Im Bereich des Sehens gab es einen unerwarteten Erfolg bei der Entwicklung mathematischer Modelle für bestimmte visuelle Fähigkeiten. Ich bemerkte, dass sie eine gemeinsame mathematische Struktur haben, und ich dachte, dass es möglich sein würde, eine formale Struktur zu schreiben, die möglicherweise alle möglichen Beobachtungsmodi abdeckt. Ich wurde teilweise von Alan Turing inspiriert. Als er die Turing-Maschine erfand, versuchte er, eine abstrakte Rechenmaschine zu schaffen. Und anstatt ein paar unnötige Dinge darauf zu setzen, sagte er: Nehmen wir die einfachste mathematische Beschreibung, die funktionieren kann. Und dieser einfache Formalismus bildete die Grundlage der Informatik, der Informatik. Und ich fragte mich, ob ein so einfacher Formalismus als Grundlage für die Wissenschaft der Beobachtung dienen könnte.
Mathematisches Bewusstseinsmodell
Genau. Die Intuition sagte mir, dass es eine bewusste Erfahrung gibt. Ich fühle Schmerzen, schmecke, rieche, ich kann sehen, erleben, Gefühle fühlen und so weiter. Ein Teil dieser Bewusstseinsstruktur ist die Sammlung aller Arten von Erfahrungen. Wenn ich diese Erfahrung habe, basierend auf der Erfahrung, die ich gemacht habe, möchte ich vielleicht ändern, was ich tue. Daher muss ich über eine Sammlung möglicher Maßnahmen verfügen, die ich ergreifen kann, und über eine Entscheidungsstrategie, die es mir aufgrund meiner Erfahrung ermöglicht, meine Maßnahmen zu ändern. Dies ist die Hauptidee. Ich habe einen X-Raum für Erfahrung, einen G-Raum für Aktionen und einen Algorithmus D, mit dem ich basierend auf meiner Erfahrung neue Aktionen auswählen kann. Ich füge auch den Raum W für die Welt hinzu, der auch ein Raum der Möglichkeiten ist. Diese Welt beeinflusst irgendwie meine WahrnehmungDaher gibt es eine Karte P von der Welt zu meiner Erfahrung, und wenn ich handle, verändere ich die Welt, daher gibt es eine Karte A vom Aktionsraum zu dieser Welt. Hier ist die ganze Struktur. Sechs Elemente. Und ich denke, das ist die Struktur des Bewusstseins.
Aber wenn es ein W gibt, implizieren Sie die Existenz der Außenwelt?
Das ist das Interessanteste. Ich kann W aus dem Modell extrahieren und einen bewussten Agenten an seine Stelle setzen, um so eine Kette bewusster Agenten zu erhalten. Grundsätzlich kann es zu ganzen Netzwerken beliebiger Komplexität kommen. Und das ist die Welt.
Ist die Welt nur ein anderer bewusster Akteur?
Ich nenne das bewussten Realismus: Die objektive Realität ist nur bewusste Akteure, Gesichtspunkte. Ich kann zwei bewusste Agenten nehmen und sie interagieren lassen, und die mathematische Struktur dieser Interaktion wird auch die Definition eines bewussten Agenten erfüllen. Und Mathe sagt mir etwas. Ich kann zwei Bewusstseine nehmen und sie können zu einem neuen, vereinten, einheitlichen Bewusstsein führen. Hier ist ein konkretes Beispiel. Unser Gehirn hat zwei Hemisphären. Wenn Sie jedoch eine Gehirntrennungsoperation durchführen, die den Corpus Callosum vollständig trennt, erhalten Sie eindeutige Beweise für zwei getrennte Bewusstseine. Vor dieser Trennung war das Bewusstsein eins. Es kann also nicht gesagt werden, dass es einen einzigen Agenten des Bewusstseins gibt. Ich hatte nicht erwartet, dass Mathematik mich dazu bringt, es zuzugeben. Daraus folgt, dass ich einzelne Beobachter nehmen kann,Kombiniere sie und erschaffe neue Beobachter und mache es unendlich. Es gibt einige gewissenhafte Agenten.
Wenn es um bewusste Agenten geht, um Perspektiven aus der ersten Person, was ist dann mit der Wissenschaft? Wissenschaft war schon immer eine Beschreibung der Welt durch Dritte
Wenn wir öffentliche Objekte messen und wenn die Objektivität der Ergebnisse darin besteht, dass Sie und ich dasselbe Objekt in derselben Situation messen und dasselbe Ergebnis erzielen können - aus der Quantenmechanik es wird offensichtlich, dass dies nicht funktioniert. Die Physik sagt uns, dass es keine öffentlich zugänglichen physischen Objekte gibt. Was zu tun ist? Ich kann Ihnen sagen, dass ich Kopfschmerzen habe, und sogar glauben, dass ich es Ihnen gut sagen werde, weil auch Sie jemals Kopfschmerzen hatten. Gleiches gilt für Äpfel, den Mond, die Sonne und das Universum. So wie du deine eigenen Kopfschmerzen hast, hast du auch deinen eigenen Mond. Aber ich nehme an, sie wird genauso sein wie meine. Diese Annahme mag falsch sein, aber sie liegt meinem Beitrag zugrunde und ist die beste,Was können wir in Bezug auf öffentlich verfügbare physikalische Objekte und objektive Wissenschaft tun?
Es scheint nicht, dass viele Menschen auf dem Gebiet der Neurowissenschaften oder der Philosophie des Geistes über grundlegende Physik nachdenken. Denken Sie, dass dies ein Stolperstein für diejenigen ist, die versuchen, das Bewusstsein zu verstehen?
Ich denke, es war. Sie ignorieren nicht nur Fortschritte in der Grundlagenphysik, sondern tun dies oft absichtlich. Sie stellen offen fest, dass sich die Quantenphysik nicht mit Aspekten der Gehirnfunktion befasst, die eine Teilursache des Bewusstseins sind. Sie sind sich sicher, dass die Materie in den klassischen Eigenschaften der neuronalen Aktivität liegt, die unabhängig von Beobachtern existieren - der Stärke von Synapsenverbindungen, dynamischen Eigenschaften und so weiter. Dies sind sehr klassische Konzepte der Newtonschen Physik, in denen die Zeit absolut ist und Objekte absolut existieren. Und dann verstehen Neurowissenschaftler nicht, warum sie keine Durchbrüche haben. Sie entfernen sich von unglaublichen Durchbrüchen und Erkenntnissen der Physik. "Wir werden auch nach 300 Jahren bei Newton sein."
Ich vermute, sie reagieren auf Dinge wie Roger Penrose und Stuart Hameroffs Modell, bei denen Sie noch ein physisches Gehirn im Weltraum haben, aber vermutlich Quantenarbeit leisten. Stattdessen sagen Sie: "Schauen Sie, die Quantenmechanik sagt uns, dass wir die Vorstellung von 'physischen Dingen', die sich im 'Raum' befinden, in Frage stellen sollten
Neurowissenschaftler sagen: "Wir müssen keine Quantenprozesse einbeziehen, wir brauchen keine Quantenwellenfunktion, die in Neuronen kollabiert. Wir können einfach die klassische Physik verwenden, um Prozesse im Gehirn zu beschreiben." Ich werde noch einmal die große Lehre der Quantenmechanik hervorheben: Neuronen, Gehirn, Raum … all dies sind nur Symbole, die wir verwenden. Sie sind nicht real. Es gibt kein klassisches Gehirn, das Quantenmagie betreibt. Es gibt kein Gehirn! Die Quantenmechanik sagt, dass klassische Objekte, einschließlich des Gehirns, nicht existieren. Dies ist eine sehr radikale Aussage über die Natur der Realität und schließt nicht ein, dass das Gehirn ausgefeilte Quantenberechnungen durchführt. Also ging selbst Penrose nicht weit genug. Aber die meisten von uns sind, wie Sie wissen, geborene Realisten. Wir sind geborene Physiker. Es ist sehr, sehr schwer abzulehnen.
Zurück zu der Frage, mit der Sie begonnen haben: Sind wir Maschinen?
Die formale Theorie bewusster Agenten, die ich entwickle, ist rechnerisch universell - in gewissem Sinne ist es eine Maschinentheorie. Und da diese Theorie rechnerisch universell ist, kann ich daraus Kognitionswissenschaft und neuronale Netze extrahieren. Zum jetzigen Zeitpunkt denke ich jedoch nicht, dass wir Maschinen sind, auch weil ich zwischen einer mathematischen Darstellung und der dargestellten Sache unterscheiden kann. Als bewusster Realist postuliere ich bewusste Erfahrung als ontologische Primitive, die Grundbestandteile der Welt. Ich bestätige, dass meine Erfahrung vor allem ist. Die Erfahrung des Alltags - mein wahrer Kopfschmerz, mein wahrer Schokoladengeschmack - das ist die ultimative Natur der Realität.
Basierend auf Materialien aus dem Quanta Magazine
ILYA KHEL
