FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Metodologie a umělé vědomí Vědomí svého Já dosahujeme, teprve když si začneme uvědomovat jiné bytosti s vědomím, které jsou si vědomy nás. J.P. Sartre (Bytí a nicota) V našem jíž čtvrtém povídání o vědomí z pohledu fyziky je příznačné stále větší přesvědčení o nebývalé obtížném problému, jakým vědomí je. Jim se stává celá naše existence. Začíná se pochybovat o samé podstatě reality. Je to svět, který známe díky našemu vědomí ten skutečný, nebo jede jen o iluzi z důvodů omezenosti fyziologických procesů? Při jeho zkoumání se dotýkáme samotných hranic poznání a bytí. Dochází ke stírání hranice, co je tam venku a uvnitř. Dualita coby zásadní pomůcka pro náš rozum se při ponoření do samé podstaty bytí přes rozšířený stav vědomí rozpouští v nebytí, v jednotu, v nic. Naše já se dle antropologických studií vyvíjelo za posledních 10000 let až k dnešnímu destruktivnímu, egoistickému a úzce zaměřenému já. Co je předmětem pro naše uvažování je sebeuvědomění neboli vědomí o vědomí („já“, sebepoznávání atp.) Toto sebeuvědomování, „jáství“ se u dětí objevuje od 18. měsíce života. Vědomí je určitě podstatou člověka, dokonce ani mysl není našemu já blíž než naše vědomí. Skutečná individualita člověka není tělesná ani myšlenková či emocionální, ale především jeho vědomím.Pokud se zamyslíme, kdo to pozoruje svět, jak vnímáme realitu, pak tím posledním pozorovatelem není naše oko, naše mysl (můžeme sledovat vlastní myšlenky), ale naše vědomí. Tedy vědomí je něco jako poslední pozorovatel. [Drgdršjavivéka, přeložil A. Čapek, ISBN 80-85862-26-3, AVATAR, Praha 1998] Pojem Pozorovatel označuje samotnou ryzí sebe si vědomou existenci JÁ JSEM, samo ryzí vědomí - noumenon, jeho funkční aspekt a inherentní vlastnost, která spočívá ve schopnosti vědomí být si vědom - schopnosti uvědomovací. Schopnost uvědomovací - být si vědom - sebe sama i věcí uvědomovaných je naše základní zkušenost, která je nám propůjčena právě samotným vědomím - Pozorovatelem. V naší zkušenosti neexistuje nic, co by nejdříve nebylo uvědomováno v našem vědomí. Pozorovatel a sebe si vědomé vědomí své vlastní ryzí existence jako vědomí - vědomí JÁ JSEM, nejsou dvě skutečnosti, ale jedno jediné vědomí. Pozorovatel je principem uvědomovacím vědomí a je samotnou základní vlastností a schopností vědomí, je samotným vědomím. Vědomí bez schopnosti uvědomovací není vědomí. Vědomí je sám princip uvědomovací - Pozorovatel. [http://www.jirivacek-satguru.cz/] Zkoumáním procesů pozorování, tedy kognitivní procesy mohou být cestou k pochopení vědomí . V předchozích pojednáních jsem se pokoušel o různé pohledy na 1
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
vědomí, jak by bylo možné vysvětlit pomocí nejnovějších poznatků a teorií fyziky. Velkým přínosem v možném pochopení podstaty vědomí a v nemalé míře i samotného života nabízí kvantová mechanika, kde se stále hovoří o pozorovateli. Při bližším pohledu na vlastnosti vědomí a to zejména v jeho výstupech (myšlení) se našlo mnoho společného, ale stále se pohybujeme v oblasti teorií a modelování. Pokud připustíme, že vědomí je výslednicí evoluce, pak nějaké jeho primitivní formy mohly existovat i dříve. Kvantová povaha se začíná vyjevovat ve všech biologických organismech a dá se očekávat, že i ve všem živém. Známe efekt kvantové provázanosti při fotosyntéze (energetiká účinost), možnou interpretaci koordinovaného letu motýlů (prof. J. Summhammer z Vídeně.), orientace ptáků, podstat čichu atd... Také fyzika se vyvíjí, v poslední době je např. Smyčková kvantová gravitace potopena pozorováním. Naopak teorie strun triumfovala1, výsledkem je, že speciální teorie relativity platí i na velmi krátkých vzdálenostech – i na Planckově délce a tedy platí Lorencova symetriei v mikrosvětě.
Obr. 1 Calabiho-Yauova varieta. Tyto prostůrky o šesti rozměrech jsou v teorii strun stočené v každém bodě tří velkých rozměrů. Teorie superstrun - jednorozměrné struny vibrují různými způsoby, odpovídajícími různým druhům částic Povzbuzující je zpráva o objevu kvantových vibrací v "mikrotubulů" ( Anirban Bandjopádhjáj, PhD, v Národním ústavu materiálových věd v Tsukuba, Japonsko (a nyní na MIT), ale lez nalézt řadu odpůrců, kteří teorii vědomí z ni vycházející velmi kritizují. Právě stále velký spor mezi oběma tábory je důvodem, proč jsem se začal dívat na celý
1
Studie řady vědců z celého světa kromě jiného ukazuje, že teorie s ambicí stát se kvantovou teorií gravitace, které porušují Lorentzovu symetrii, srdce Einsteinovy speciální teorie relativity, nemohou být platné. Jedinou teorií, která ve velkém testu obstála, je strunová/M-teorie. K vyvrácení kvantové smyčkové gravitace a jiných přístupů přitom stačilo lapit jediný foton s velkou energií – nepotvrdily se předpovědi a nutné, absurdní, následky přístupu smyčkové gravitace, a totiž že rychlost světla závisí na energii fotonů, vlnové délce světa. Vědci všechny fotony s různými energiemi lapili prakticky v jednu chvíli. A to i přesto, že fotony do vědeckých aparatur putovaly více než 10 miliard let. 2
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
problém trochu obecněji. Zřejmě naše přírodovědecké poznání nedosáhlo dostatečné interpretační úrovně pro popis vědomí a tak se nabízí rozšířit problém na metodologií vědomí a nový rozšiřující pojem v přírodovědeckém poznání - informaci. Do první poloviny dvacátého století nebyla nauka o vědomí považována za něco vědeckého. V posledních několika desetiletích jsme svědky toho, že se tento obor stal plnohodnotným a je mu věnována vědecká pozornost. Ale nebylo tomu vždy tak. Ještě v polovině 20. století byl pojem vědomí považován za něco filosofického, co není pro vědce zajímavé. Všeobecně panovalo přesvědčení, že vědomí jako takové nelze studovat vědeckými metodami. I v dnešní době se nicméně jedná o velmi delikátní téma. Situace se však změnila. Je až zajímavé sledovat, jak roste počet filosofů, neurovědců, informatiků, ba i fyziků, kteří se problémem vědomí zabývají. V naši rozpravě se pokusíme o výklad na možné způsoby zkoumání vědomí a to jak z hlediska přísně vědeckého, tak i filozofického. Vědomí má v převažujícím paradigmatu vlastnosti spíše informačního rázu, tudíž zde vystupuje problém pravé povahy informace. Pro zopakování je vhodné si pojem vědomí upřesnit. Definice vědomí: Vědomí znamená doslova v angličtině consciousness, latinsky con scire, což je "vědět s, vědět dohromady". Myslím si, že my lidé máme vědomí, protože jsme vzájemně propojeni s ostatními lidmi, sdílíme vědomí. A nemyslím, že to je otázka individuální. Protože bez jazyka a bez vztahů s jinými lidmi bychom nebyli vědomí. Myslím si, že vědomí musí být chápáno ve vztazích (uvnitř i navenek), ne jako něco izolovaného. Nabývá různého významu, jako např. (1) být při vědomí, je vědomí spíše celkovým fyziologickým stavem (mysli a těla) . (2) vědomí něčeho nebo o něčem - jde hlavně o fenomenální aspekt konkrétního kognitivního stavu, něčeho, co si můžeme uvědomovat. Hovoříme o fenomenální komponentě mentálních procesů. (3) mít vědomí - je vědomí jako takové. Jde o filosofickou abstrakci: to, co vůbec umožňuje všechny případy vědomí (2), co je pro ně společné. Vědomí (3) je vlastnost či schopnost bytosti (zde bych měl mluvit jen za sebe) vést svůj vnitřní život, čili prožívat své mentální stavy. Předmět našeho zkoumání je vědomí ve smyslu (3), což je věda o vědomí jako taková. Filosofové vědomí by se o něm rádi něco dozvěděli, nicméně jakákoliv konkrétní úvaha musí začít u vědomí (2). Ke zkoumání vědomí můžeme přistoupit na základě přirozené subjektivní zkušenosti a nebo se držet metody přírodních věd (převážně se ubírá cestou "zdola", od úrovně neuronů). Ve skutečnosti je přístup mnohých vědců ovlivněn jejich zkušenosti s vědomím, zejména jejich mimořádných zážitků nebo přesvědčivých zkušeností od hodnověrný osob. Tímto se zkoumání vědomí tříští na specifické přístupy, které můžeme ve stručnosti nazvat na holistické a deterministické. V minulosti převažoval první přístup, ale díky nebývalému rozvoji neurověd lze jíž považovat seriozní začátek i pro druhou alternativu. Jistou kompromisní metodu navrhuje Dennete: "zkoumejme 3
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
svědectví druhých o jejich vědomých prožitcích. To, co nám sdělí, nelze nijak verifikovat, ba ani nemá smysl vůbec o nějaké verifikaci mluvit - stejně jako nemá smysl mluvit o verifikaci toho, co se odehrává v románech, pohádkách a mýtech". Přesto lze, dle Dennetta, o vědomí objektivně teoretizovat, podobně jako lze objektivně interpretovat, analyzovat a vykládat děj románu, povídky nebo mýtu. Tuto metodu nazývá heterofenomenologií a věří, že "v principu může plně vyhodnotit nejsoukromější nevyslovené subjektivní prožitky, aniž by jakkoliv opustila metodologické skrupule vědy" [Dennett D. C.: Consciousness Explained. Little, Brown and Co., Boston, 1991, s. 72]. Dennetta prosazuje názor, že vědomí je nový evoluční jev, k němuž dochází v mozku. Náš vnitřně probíhající tok vědomí je, tvrdí Dennett, výsledek simulace sériového logickolingvistického stroje ve vysoce paralelním hardwaru. Přesvědčeným optimistou co do možnosti vědeckého studia vědomí je John Searle, který navrhuje začít od (1) až k (3), jak rozvedeme dále. Při zkoumání vědomí se dostáváme k různým pohledům na vědomí, jako že neexistuje, je jen iluzí,existuje, ale je subjektivní a proto nemůže být zkoumáno a standardní přístup, kde zaujímáme postoj, že vědomí je fyzikální vlastnost mozku. Snad nejkontroverznější pohled na vědomí (Penrose) vyvolávající potřebu po novém pohledu na realitu a nové vědy o vědomí. Přikláním se k onomu pověstnému kompromisu něco mezi, jak jsem jíž referoval dříve. Dle vědecké metodologie rozlišujeme přístup ke zkoumání vědomí velice rozdílné metody např. Chalmers zastává jistý typ dualismu, takzvaný naturalistický dualismus, který sice dovoluje vysvětlit vnější projevy mentálních procesů, tedy chování, pomocí formálních popisů, funkcionalistických či konekcionistických metafor, ale zároveň pochybuje, že by tímto způsobem šlo vědomí vysvětlit. F. Varela ve svém pojednání o neurofenomenologii ukázal, že máme v podstatě čtyři základní metodologické směry, jak Chalmersův „hardproblem“ (to je problém takzvaných qualií, zcela subjektivního prožívání, „červenosti červené barvy“ a podobně) řešit, jsou to funkcionalismu, mysterianismu a redukcionismu, které vycházejí s racionalismu a empiricismu a postupují dle současné metodologie vědy o vědomí: Funkcionalismu definovány čistě svou funkcí. Myslet tedy může cokoli, co danou funkci plní. Nemůže nastat žádná změna v mysli, aniž by nastala nějaká změna v odpovídajících fyzikálních procesech. Mysterianismus zastává stanovisko, že lidská mysl v daném stupni není nikdy schopna plně vysvětlit problematiku vědomí. Redukcionismus (celky dělí na části) charakterizuje např. známé F. Crickovo: „We are nothing, but a pack of neurons.“ Redukcionistická metoda vysvětlení jednotlivých funkcí spojených s vědomým zážitkem však nestačí na vysvětlení zážitku samotného.
4
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Neuspokojivost s výsledky nabádá mnohé vědce k novým netradičním a dle metodologie vědy idealistickým přístupům k vědomí (Macphail, Poppr, Eccles). Celek není vysvětlitelný částmi. Jak jsem jíž dříve uvedl hypotéz o vědomí je celá řada, např. B. Baars (1998) uvedl 8 hypotéz, které ozřejmují vztah mozku a vědomí a předložil je jako divadelní metafory Zajímavý je model G. Tononiho a G. Edelmana, který Koukolík přirovnává k hejnu rybiček, kde hejno časoprostorově trvale mění tvar. „Vědomí v tomto pojetí není výsledkem činnosti celého mozku, ale časoprostorově proměnlivé činnosti jen některých neuronálních skupin,“ [KOUKOLÍK, F. Lidský mozek: funkční systémy: normy a poruchy. 2. vyd. Praha: Portál, 2002. 456 s.].
JAKÁ JE PRAVÁ POVAHA REALITY? Oko hledící na svět se nevidí, nic v zorném poli mu neříká, že toto pole je viděno nějakým okem. L. Wittgenstein (Tractatus logico-philosophicus)
Při zkoumání a pokusu vysvětlit vědomí se dotýkáme samotné povahu reality, neboť ona se nám ve vědomí jeví jako vše co o světě můžeme říci. Podstatu reality zkoumali již staří Řekové a od nich se odvíjí nás přístup. V Řecku existovalo několik myšlenkových škol s různým přístupem k této otázce. Asi nejvlivnější byl Platon, který věřil v království dokonalé abstrakce fyzikálních veličin. Podle něho vše v materiálním světě odvozuje svou existenci z „ideálních forem" — vše je jen stínem ideálních objektů. Patří do něho i matematické ideje - v Platonově ideální matematické realitě sídlí pravidelné mnohostěny. Těchto pět geometrických tvarů představuje spoje mezi matematickým a fyzikálním. I když to vypadá jako mystické žonglování, nemůžeme existenci království idejí zcela zamítnout. Všechny nástroje moderní fyziky, jež můžeme použít při hledání konečné povahy reality, mají své kořeny v matematice - a matematici se stále nemohou shodnout, zda matematika je jen výtvor naší mysli, nebo abstraktní svět, do něhož se matematici odvážně vydávají a činí tam objevy. Chceme-li porozumět realitě, pak se podle fyzika Rogera Penrose nejdříve musíme vyrovnat s následujícím problémem. Náš nejlepší popis reality dle Penrose musí být založen na jakési trojici koncepcí:
5
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Obr. 2 Koncept tří světů (základní interakce v realitě) (1) fyzická realita (svět fyzických objektů nebo stavů- mozek) - je rozpoznatelná jen pomocí (2) mentální reality (vědomí - duševní) lze ji popsat jen tehdy, když věříme, že fyzikální zákony a rovnice pocházejí z nějaké (3) matematické reality (Max Tegmark: Je vesmír matematický objekt) - platonský svět vědeckých idejí, která existuje souběžně s naším fyzickým světem. Ve svých filosofických úvahách Penrose tvrdí, že mezi třemi typy reality je cyklický vztah (obr.2). Protože fundamentální částice jako elektron lze popsat jen matematickými rovnicemi, matematická realita přebíjí realitu fyzikální. Jenže fyzikální realita je základem neuronů a celkového fungování mozku, je tedy nadřízená realitě mentální. Matematika je ale abstraktní, proto matematická realita je podřízena realitě mentální. Matematická realita tedy přebíjí fyzikální, fyzikální mentální a mentální matematickou. Pokud chceme být úplní, tak je nutno uvést také Popperův koncept, který zavádí Svět kultury, Duševní svět a Fyzikální svět. Penrose ve svých úvahách, jak je možno vysvětlit vědomí fyzikální cestou
6
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
vychází z pojmu porozumění, vhled. Ten je podmíněn inteligencí, tedy něčím co vyžaduje porozumění a porozumění vyžaduje určitý stupeň uvědomování si světa (věci o sobě). Zdá se však, že existuje něco, co leží za všemi těmito třemi představami reality, a to posunuje naši představu o realitě do ještě abstraktnějšího království. Jsou to informace. Informace chováme ve své mysli, můžeme s nimi manipulovat matematicky a vždy jsou sdruženy s něčím fyzikálním. Musí mít nějakého fyzikálního nositele — inkoustové znaky na papíře, DNA, světelný foton. Proto v roce 1991 vyslovil výzkumný pracovník společnosti IBM Rolf Landauer názor, který zní i dnes podivně: „Informace je fyzikální." Chtěl tím říci, že informace není abstraktní koncept, užitečná zkratka pro to, co se přenáší při komunikaci. Může být nesena nábojem na kondenzátoru elektrického obvodu a to umožňuje informaci uchovávat a stavět zařízení, kterému říkáme počítač. Je zapsaná v kvantovém stavu fotonu a to umožňuje telefonní konverzaci přenášenou optickým vláknem. Kdekoliv se s informací setkáváme, vždy má nějaký fyzikální nosič. Podrobněji rozvádí vztah vědomí – mozek - svět J.C. Esccles (Nobelova cena v roce 1963) (The Neurophysiological Basic of Mind, 1953) a pěkný přehled najdeme v knize The Human Mastery (New York 1979). V této práci z roku 1977 až 1979 rozvíjí tezi, že mezi mozkem a vědomím dochází v oblastech - nějakých "štěrbinách" k interakci mezi fyzikálně energetickou a mentálně informační. Jeho práce je tedy propojením poznatků neurofyziologie a kvantové fyziky. Důvod pro jeho zařazení do kategorie fyzikálních teorií spíše než neurologických je jednoduchý - klíčem pro vysvětlení mechanismu fungování vědomí dleje Ecclesova je právě kvantová fyzika. Autor vychází z Popper-Penrosovy představy tří Světů a uvažuje, že tyto entity mozek a mysl nejsou odděleny úplně, ale spíše principielně spolu interagují díky jevům kvantové fyziky . Důsledkem této interakce je také propojenost obou Světů a otevřenost Světa (1), což je pro materialistické teorie, jež v současnosti v oblasti vědeckého zkoumání problematiky vědomí převažují, nepřijatelné. Svět (1) je pro ně na světě mentálním zcela nezávislým a neovlivnitelným (ECCLES, J. C. How the Self Controls Its Brain. Berlin: Springer- Verlag, 1994. ISBN: 0387-56290-7). Eccles (1994) zastává názor, že rozhodujícím místem pro fenomén vědomí je mozek - zde však veškerá podobnost s podobně smýšlejícími, avšak materialisticky zaměřenými badateli končí. Pro Ecclese jsou mentální události a jevy mnohem více než jen pouhým epifenoménem biologických dějů v CNS - v jeho dualisticko- interakcionistické teorii jsou mentální jevy původci jevů neuronálních. Jakým způsobem lze však vysvětlit vliv nehmotného na hmotné? Zde se autor obrací ke kvantové mechanice a k existenci tzv. pravděpodobnostních polí, která nenesou ani hmotu, ani energii. Dle Ecclese (1994) by mysl mohla být takovým pravděpodobnostním polem, které nemá hmotnou podstatu, avšak přesto existuje. Jde o velmi podobnou úvahu mrfogenetických polí od Sheldrakea. Klíčovou hypotézou a zároveň novým pohledem je způsob, jakým mentální akce přímo ovlivňují aktivitu mozku. Eccles se domnívá, že naše mentální záměry na okamžik zvýší 7
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
pravděpodobnost exocytózy (=proces, při němž dojde ke splynutí synaptických váčků s presynaptickou membránou a k uvolnění molekul neurotransmiterů do prostoru synaptické štěrbiny) v celém dendronu (=svazek vrcholových dendritů pyramidových buněk) a tímto způsobem sjednotí množství možných amplitud ve svazku, což vyvolá koherentní jev. Exocytóza patří mezi jevy vše-nebo-nic a dochází k ní s pravděpodobností 0, 25. Tato úvaha vedla autora ke konstrukci kvantově-mechanického modelu spouštěcího mechanismu exocytózy. Tento krok umožňuje chápat exocytózu jako klíčový jev pro celou tuto teorii i pro volní aktivitu neokortexu. Pokud se totiž neobjeví volní mentální aktivita, různé možné (pravděpodobnostní) amplitudy v dendronu pyramidové buňky způsobí fluktuaci excitatorního postsynaptického potenciálu. Mentální aktivita tedy může ovlivnit nervové buňky chvilkovým zvýšením pravděpodobnosti exocytózy v celém dendronu. Rozhraním mezi Světem (1) a (2) by pak byl synaptický spínač a proces exocytózy v něm probíhající. Pomocí kvantové fyziky, nebo spíše jejích vybraných částí, obchází Eccles elegantně největší kritický argument materialistů - nabízí takto alespoň teoreticky vysvětlení existenci nehmotné „mysli" fyzikálně platnými zákony. Na druhou stranu však neustále zůstává nasnadě otázka - proč potřebujeme k vysvětlení vědomí a interakce mysli a mozku dualismus? Kde je potom původ mysli a jak se vytvoří spojení s mozkem? Není vědomí pouze jinou vlastností hmoty bez nutnosti hledat kauzální vztahy? Pokud předpokládáme fyzikální povahu informace (jak rozvedeme a pojednáme v další přednášce ), zúžíme oblast zkoumání pravé povahy vědomí na informace. (fyzicky+mentální = energeticky+informační s toho plyne nová interakce). Interakce energeticky informační probíhá při výpočtu v IT. Ke vztahu mezi vědomým myšlením a výpočtem je možné zaujímat řadu stanovisek. Musíme proto zkoumat také vztah mezi vědomým myšlením a výpočtem jak nabízí ve svých úvahách Penrose: A. Veškeré myšlení je jen výpočet. Pocit vědomí je vyvolán čistě provedením příslušného výpočtu. Soubor informačně fyzikálních interakcí (I-F). B. Uvědomování si je rysem fyzikální aktivity mozku. Avšak zatímco sama fyzikální aktivita se dá simulovat početně, počítačová simulace pocit vědomí nevyvolá. Fyzikálně - mentální interakce (F-M). C. Příslušná fyzikální aktivita vyvolává pocit vědomí, ale tuto aktivitu nelze plně simulovat výpočetně. Fyzikálně informační interakce je podmnožinou nové interakce vědomí (I-V).
8
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
D. Vědomí se nedá vysvětlit pomocí fyzikálních, informatických nebo jiných vědeckých pojmů. Rozšíření pojmu informace (GI). (Zdroj: R.Penrose, Mikrosvět, makrosvět a lidská mysl). Tyto čtyři přístupy k uvědomování si nyní rozebereme podrobněji. Hledisko označené jako (I-F), jemuž se někdy říká představa silné umělé inteligence . Povaha mysli je algoritmická, přičemž není podstatné, v jakém mediu jsou algoritmy (programy) implementovány.( Searle J. R.: Mysl, mozek a věda. Mladá fronta (Váhy), Praha 1994 (angl. originál Harvard University Press, 1984). nebo výpočetní funkcionalsmus, říká, že veškeré myšlení je jakýmsi typem výpočtu. Pokud tedy provedeme správný výpočet, výsledkem bude uvědomování si. Podle stanoviska označeného jako (F-M) lze v principu simulovat akci mozku, která provází pocit uvědomování si. Rozdíl mezi A a B je v tom, že podle B lze sice tuto aktivitu simulovat, simulace sama však nebude mít žádné pocity nebo uvědomění - probíhá ještě něco jiného, něco, co má co do činění s fyzikální konstrukcí objektu. Takže mozek složený z neuronů bude mít pocit vědomí, zatímco počítač simulující mozkovou aktivitu si nic uvědomovat nebude. To je hledisko, pokud mu rozumím, propagované Johnem Searlem. Stanovisko (I-V), říká že v akci mozku je navíc nějaký fyzikální prvek, který je zodpovědný za uvědomování si. Jinými slovy, ve fyzice je něco, co musíme vzít v potaz a co se nedá výpočetně plně simulovat. Ve fyzikální aktivitě mozku je něco, co leží za hranicí vypočítatelnosti. Stanovisko (GI), které dominuje v mnoha vědeckých diskuzích, podle něhož je vůbec chyba snažit se zvládnout problém vědomí za pomoci přírodovědných pojmů. Možná se pocit vědomí přírodovědeckými metodami ani vysvětlit nedá. V příchozích přednáškách jsem se zabýval zejména aspektem (I-V). Tento názor má ovšem zase řadu variant. Můžeme rozlišovat slabé stanovisko (I-V) a silné stanovisko (IV). Podle slabého stanoviska (I-V) existuje ve známé fyzice něco, co při pečlivém zkoumání vede k důsledkům, které jsou za výpočetními možnostmi, ovšem může být zde polemika ve smyslu možností kvantových počítačů. Podle slabého stanoviska (I-V) tedy nemusíme hledat nic za hranicemi známé fyziky, abychom nalezli příslušný nevypočitatelný proces. Silné stanovisko (I-V) naopak tvrdí, že je třeba nalézt určité rozšíření současné fyziky; naše současná fyzika nestačí k popisu procesu uvědomování si. Znamená to, že současná fyzika je stále v něčem podstatném neúplná. Z hlediska silného zřetele (I-V) by budoucí fyzika měla podstatu vědomí vysvětlit, ale současný stav poznání se k pochopení vědomí zatím jen přibližuje. Nyní se podíváme na vztah (I-F) a (F-M) dle Penrosových úvah, což představuje vědomí umělé a odpovíme si proč počítačová simulace nemůže vyvolat pocit vědomí.
UMĚLÉ VĚDOMÍ Rozprava o možnostech a mezích vytvoření umělého vědomí se zcela samozřejmě musí zabývat nejen úvahami o podstatě vědomí přirozeného, ale také o definovaní a uchopení 9
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
toho, co činí přirozené přirozeným a umělé umělým. Kognitivistické (resp. logickosymbolické) paradigma klasické umělé inteligence zatím nedokázalo vysvětlit podstatu vědomí a vědomého prožívání, byť koncepce mysli jako výpočetních procedur operujících nad souborem mentálních reprezentací dokáže poměrně dobře popsat některé dílčí kognitivní funkce. Teoretické úvahy nad původem a podstatou vědomí se tak stále častěji dostávají do emergentistického rámce uvažujícího vzájemné působení a ovlivňování velkého množství prvků, z jejichž interakce vyvstává jev, který lze jako vědomí chápat. V této části přednášky se nebudeme primárně zabývat otázkami vědomí jak takového - tj. samotným jeho ontologickým zakotvením či možnostmi jeho poznání a vědeckého zkoumání. Naším hlavním cílem bude snaha alternativním způsobem ukázat některé zajímavé důsledky, jež se týkají emergence jevů, a tudíž i úvah o vytváření vědomí umělého. Výsledkem našich úvah bude i teoretické předpoklady o povaze vědomí přirozeného, které mohou vymezit i jeho fyzikální interpretaci. Termín emergence byl nejprve užit G. H. Lewesem v polovině 19. stol. a C. Lloyd Morganem začátkem 20. stol. v diskusích o evolučních teoriích, a to ve snaze vyhnout se mechanistickému redukcionismu na jedné straně a teleologickému postoji na straně druhé. Emergence se v našem pojetí týká systémů kolektivních, jež se na jisté úrovni skládají z velkého množství vzájemně interagujících prvků. Na úrovni „vyšší" pak toto bohaté strukturní uspořádání dává vzniknout novým, kvalitativně odlišným jevům, jež nelze redukovat na pouhé chování prvků podkladových či je z něj odvodit. V novější práci John Searle uvádí, že mozkové procesy způsobují vědomí, přičemž vědomí samo je vlastností mozku (feature of the brain) a považuje proto vědomí za emergentní vlastnost mozku. V jeho pojetí je emergentní taková vlastnost, kterou lze „kauzálně vysvětlit chováním prvků systému; není to však vlastnost jednotlivých prvků a nemůže být vysvětlena prostou sumací vlastností těchto prvků“ [Searle J.R.: The Mystery of Consciousness. Granta Books, London, 1997. s. 18]. Ve vztahu emergence k přirozenému myšlení můžeme přijmout tzv. emergentistickou tezi dle Havla [Havel I. M.: Přirozené a umělé myšlení jako filozofický problém. In: Mařík V. a kol.: Umělá inteligence 3. Academia, Praha, 2001]: Mentální stavy a procesy lze pojmout jako emergentní jevy na některé vyšší úrovni dostatečně složitého dynamického systému. Pro uměle vědomí musíme jako u umělého systému (např. počítače přítomnost emergentních jevů, kterou nazýváme emergentní efekt systému. Klademe si otázku jaká je podstata emergentního efektu? Co vůbec emergenci způsobuje?
Hovoříme-li o emergentních systémech, můžeme tak v zásadě činit ze aspektů: Analytický aspekt považuje reálné emergentní systémy za realizace složitých abstraktních nelineárních systémů čili emergence je brána toliko za epifenomén, zdání v člověku vyvolané na základě neznalosti či neschopnosti zjistit nebo zajistit řešení příslušných rovnic a z toho plynoucí nemožnosti činit o systému a jeho chování jasné a ostré předpovědi a závěry. Emergentní jevy vznikají díky neúplnému popisu jisté části reality - jde tak v zásadě pouze o „jazykový problém".
10
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Fenomenologický přístup zastává názor, že emergentní efekt je důsledkem aktů vědomí. Na půdě vědomí se setkáváme s jevy vnějšího světa a emergence může být jedním z prostředků vědomí, který při uchopování jevů dovoluje zachovat jejich soudržnost: například tvar předmětu emerguje z jeho vnitřní struktury a vědomí při daných rozlišovacích schopnostech uchopuje tento tvar, nikoli samotnou vnitřní strukturu. Fenomenologický přístup je z hlediska exaktně-vědeckého poznání problematický, neboť naráží na překážky subjektivismu vědomého prožívání.
Pro vysvětlení a pochopení možného konstruktu vědomí a přiblížení se k poznání vědomí přirozeného jsou vhodné tzv. kauzální domény. Na svět se můžeme dívat tak, že je fragmentován do množství tzv. domén diskurs ( oblast rozpravy, pojednání nebo výkladu o určitém tématu) Diskurz je tedy to, co tvoří pozadí každého projevu. Budeme-li se na tyto domény dívat prostřednictvím kauzálních vztahů, jež do nich při našem porozumění vneseme a které nás také budou nejvíce zajímat, můžeme domény diskursu omezit na kauzální domény, jež I. M. Havel zavádí takto :
Kauzální doména je jakákoli oblast (výsek, fragment, komponenta) skutečnosti, v jejímž rámci se nám kauzální vztahy jeví jako zjevné, srozumitelné, a vzájemně koherentní - přinejmenším jsou zjevnější, srozumitelnější a vzájemně koherentnější, než vztahy mezi různými doménami.
Hranice kauzálních domén jsou často neostré a vágně vymezené, tudíž o dvou oblastech skutečnosti můžeme říci, že jsou různými kauzálními doménami až tehdy, jsou- li od sebe v nějakém smyslu dostatečně daleko. Zatímco interakce mezi jevy v rámci jedné domény jsou zřetelné a kauzální, vztahy mezi jevy napříč doménami se tomuto přímému popisu většinou vymykají a obvykle o nich předpokládáme, že mohou být též emergentní povahy. Při popisu světa tak můžeme myšlenkově přecházet z jedné kauzální domény do jiné, avšak jedním pohledem velice obtížně dokážeme pojmout více domén současně (asi maximálně 7).
Zavedením kauzálních domén dostáváme možnost vyhnout se představě, že k dosažení emergentního efektu je zapotřebí hierarchický řetězec úrovní, u nichž lze vždy říci, která z nich leží „výše" a která „níže". Toto platí obzvláště v případě problému mentálních procesů: lze vůbec tvrdit, že úroveň mentální leží nad úrovní neuronovou? Na základě úvah týkajících se kauzálních domén formuluje I. M. Havel zobecněnou emergentistickou tezi:
Mentální stavy a procesy (vědomí) lze pochopit jako emergentní jevy nad rozsáhlou množinou vzájemně vázaných kauzálních domén.
Zkoumáním emergentního efektu v systémech s umělým či přirozeným myšlením můžeme modelem mezidoménové interakce ukázat na příkladu, v němž výchozí kauzální doménu nazveme třeba doménou nervových procesů (nebo procesy v počítači) a pokusíme se ukázat, jak se tato vztahuje k doméně jiné, která složité nervové procesy obvykle doprovází, a to doméně mentálních stavů. Dále v textu budeme tyto domény zkráceně nazývat „nervová" a „mentální" ( F-M).
11
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Zkoumáme-li mezidoménovou interakci, chceme vlastně vědět, co způsobují jevy z výchozí kauzální domény v kauzální doméně cílové - jinými slovy se můžeme ptát, jaké jevy z domény nervové způsobily pozorovaný jev v doméně mentální a zároveň se pokoušíme interpretovat. Zajímají-li nás tedy kauzální vztahy, do nichž vstupují jevy z nervové domény na jedné straně a jevy z domény mentální na straně druhé a budeme trvat na kauzálním vysvětlení, odpovědí bude, že všechny jevy obsažené v nervové doméně jsou jeho příčinou. Znamená to tedy, že při doménové fragmentaci světa můžeme vykládat vztahy mezi jevy napříč doménami kauzálně, avšak v tom případě musíme připustit, že jde o kauzalitu poněkud zvláštního rázu. Může se totiž zdát, že tento výsledek není v souladu se „zdravým rozumem" a základními pozorováními jevů reálného světa: je přece „jasné", že inhibujeme-li v nervové kauzální doméně zpětné vychytávání serotoninu, v mentální doméně člověka trpícího depresí to způsobí, že deprese poleví či zmizí. Podle námi prezentovaných výsledků však je vymizení deprese způsobeno i například jevem zcela opačným, tj. posílením zpětného vychytávání serotoninu, byť by tento jev nebyl v danou chvíli pozorován. Z těchto důvodů nazvěme náš poznatek o mezidoménové kauzalitě jako kauzální paradox vícedoménových systémů (v užším případě též kauzální paradox emergentních systémů). Kauzální paradox a jeho důsledky se zde pokusíme interpretovat z pohledu:
epistemologického - tj. co nám kauzální paradox vypovídá o možnostech, způsobech a hranicích poznání přirozeného reálného světa, speciálně pak jaké z něj můžeme učinit závěry v rámci logiky vědeckého bádání a
umělé inteligence, resp. kognitivní vědy - tj. jak se kauzální paradox promítne do právě nastíněné problematiky umělého a přirozeného vědomí.
Jelikož na základě empirických kritérií nemůžeme jednoduše přijmout představu, v níž nelze každý jev jedné domény kauzálně vysvětlit jinak než jako důsledek všech jevů druhé domény, musíme nalézt jiné východisko. To spočívá v zamítnutí předpokladu kauzální interakce mezi jevy z různých kauzálních domén. Nemůžeme tedy tvrdit, že jev z jedné kauzální domény (nervové) způsobuje jev z jiné kauzální domény ( fenomenologicky prožívané psychické stavy - vědomí). (Pravděpodobnostní výklad je také zkomolením (byť nesmírně účinným) výchozí vícedoménové situace, neboť opět nahrazuje dvě kauzální domény doménou jedinou, v rámci níž jsou pravděpodobnostní jevy pak již kauzálně soudržné a bezesporné.) V rámci snahy o porozumění vědomí lze charakterizovat Chalmersův tzv. „snadný problém“ (Chalmers, 1996, cit. podle Havel, 2001). Problém, který lze takto uchopit, je v jistém smyslu „snadný“, neboť jeho vymezení odpovídá redukci mezidoménové interakce na kauzální vztahy v rámci jedné kauzální domény, vytvořené například prostřednictvím teorie pravděpodobnosti. Příkladem může být například snaha odpovídat jazykem neurologie na otázky kladené jazykem (objektivní) psychologie. Naproti tomu „těžký problém“ formulujeme I.Havel takto: 12
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Jak vůbec může fyzické (chemické, biologické) dění v mozku vést k mému subjektivnímu prožitku? Jinými slovy řečeno: co způsobuje, že projevy naší nervové soustavy nevnímáme jako projevy naší nervové soustavy, ale jako subjektivně prožívané mentální stavy, jež disponují svojí fenomenální komponentou? Kupříkladu proč excitaci jistých skupin neuronů nezpracováváme jednoduše jako excitaci jistých skupin neuronů, ale jako pohled na rozkvetlou louku? Ve formulaci „těžkého problému“ je z naší perspektivy jasně patrná snaha o nereduktivní zachování mezidoménové interakce. Jakého charakteru však mohou být vztahy, které působí mezi jevy napříč kauzálními doménami, nejsou-li to vztahy kauzální? Chápeme-li kostry kauzálních domén jako třídy jevů, které mohou být teoriemi kauzálně vysvětleny, pak je naše interpretace kauzálního paradoxu v souladu s představou, že kauzální vysvětlení nemůže překračovat hranice vymezené těmito teoriemi. I v případě, že bychom ve vztahu ke kauzalitě zaujali radikální postoj po vzoru D. Huma – že totiž všechny vztahy mezi jevy, které považujeme za kauzální, nejsou ve skutečnosti ničím jiným než pouhou koincidencí (tj. souvýskytem) daných jevů, a jen induktivní přístup spolu s pravidelným opakováním této koincidence nám umožňuje věřit, že vztahy jsou svázány kauzálně (nepodaří se nám uspokojivě překonat problematičnost mezidoménových vztahů). Činění soudů o povaze vztahů či zákonů mezi doménami je dle našeho názoru záležitostí metafysiky, neboť jakékoli tvrzení o nich, jež by neredukovalo podstatu disjunktnosti obou neostře vymezených domén, by bylo nefalsifikovatelné. Totiž i samotný princip kauzality stojí mimo vědu jako takovou: Víra v kauzalitu je metafysická. Není to nic než typická metafysická hypotéze dobře zdůvodněného metodologického pravidla – vědcova rozhodnutí nikdy se nevzdat hledání zákonů.(Popper, 1997, str. 266) Emergentní efekt jako projev kauzálního paradoxu je (s přihlédnutím ke vztahu kauzálních domén a teorií) tak vlastně důsledkem nahlížení světa prostřednictvím dvou či více vzájemně nekompatibilních teorií (v širším slova smyslu). To by mohlo na první pohled znamenat, že emergence je opravdu pouhý epifenomén . „Poznávání" v tomto kontextu pak znamená vytváření nové teorie, která „spojí" původní teorie neslučitelné. Tím vzniká též nová kauzální doména, jež se rozepne přes původní disjunktní domény, čímž je sloučí a umožní koherentní kauzální výklad všech jevů v nich obsažených, vyhýbajíc se tak kauzálnímu paradoxu a emergentnímu efektu. Jak jsme však ukázali výše, dojde tím ke zkomolení původního uchopení stavu věcí, čímž nakonec poznáme něco jiného, než jsme nejdříve zamýšleli. Doménová fragmentace světa je nedílnou součástí lidského vnímání. Emergentní efekt je pak důsledkem této fragmentace.
13
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Spojení jedné či více teorií2 nevysvětlí dříve přítomný emergentní efekt, pouze jej opustí a ponechá zcela mimo dosah svého zájmu (spolu s celou řadou jevů, které „epistemicky zaniknou" tímto zkomolením původních kauzálních domén). Navíc tím vznikne nová kauzální doména, díky jejímuž obzoru se objeví nový emergentní efekt. Dalo by se říci, že cílem poznání je tedy zachycení celého světa v rámci jedné kauzální domény. To by však mělo velmi závažné důsledky v dalších úvahách o emergujícím vědomí. Hledejme vztah mezi kauzálním paradoxem a emergujícím vědomí. Dle zobecněného emergentistického principu lze mentální stavy a procesy chápat jako emergentní jevy nad třídou kauzálních domén.Kauzální domény jsou úzce spjaty s pohledem vnímajícího subjektu. Emergující myšlení tedy vzniká nad kauzálními doménami, avšak aby tomu tak mohlo být, musí již nějaký pozorující subjekt předem existovat, aby se k němu mohly tyto domény vztahovat. Pozorující subjekt však sám (jsouc subjektem vědomým) musí vycházet z emergentního efektu. Předpokládáme, že vědomá mysl a kauzální domény vznikaly souběžně krok za krokem ve vzájemném zjednávání až do takového komplexního stavu, v jakém o nich mluvíme dnes, ale je tu problém, neboť aby bylo toto postupné vzájemné zjednávání možné, musí již ve světě být přítomná neostrost, která by umožnila realizaci principu „přirozené indukce" (ve smyslu komplementarního principu k přirozenému nekonečnu dle DTM namísto principu klasické neslábnoucí indukce. Poz. Dynamická teorie množství(DTM) je matematickou teorií dále rozpracovávající myšlenky alternativní teorie množin P. Vopěnky (Vopěnka, 1989, 2001), jíž provází snaha, která by se dala stručně shrnout jako hledání odpovědi na otázku: „Jak je možné, že některé poznatky klasické infinitní matematiky jsou použitelné v přirozeném reálném světě a jiné nejsou použitelné dokonce ani při výkladech světa reálného “ (Vopěnka, 2007). Důležitou vlastností DTM je snaha o zachycení neostrosti z fenomenologického hlediska, tj. snaha matematizovat to, jak se v přirozeném reálném světě přítomná neostrost dává vědomému subjektu, jenž si pro jevy tohoto světa zjednává porozumění. Toto je zároveň základní požadavek, který klademe na formální aparát, v němž bychom měli být schopni zachytit model kauzálních domén.
Není-li totiž nějaký systém v daném časovém okamžiku pozorujícím subjektem, pak jím nebude ani v bezprostředně následujícím časovém okamžiku. Neslábnoucí indukce by tudíž na rozdíl od „přirozené indukce" nedovolila pozorujícímu subjektu vzniknout, neboť by nikdy nemohlo dojít k takovému „fázovému přechodu". Má-li být vědomí (resp. mentální stavy a procesy) emergentním jevem, musíme přijmout alespoň jeden metafysický princip, jímž je právě apriorní přítomnost neostrosti ve světě (zde bychom mohli poukázat na analogii s Heisenbergovým principem neurčitosti ve fyzice).
„Spojení teorií" ve smyslu vytvoření nové teorie, která vysvětluje jak všechny jevy původních neslučitelných teorií, tak i vztahy mezi jevy napříč těmito teoriemi. 2
14
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Takto chápané vědomí přináší ale zároveň dostatek prostoru pro svobodnou vůli, neboť vymaňuje lidské (a možná i umělé) myšlení ze zajetí přímé kauzální determinace dané slepým během procesů v biologických a fyzikálních doménách, z nichž mysl emerguje. Jak jsme již totiž ukázali, emergentní efekt žádnou takovou kauzální determinaci nemá. To, co rozhoduje" o výsledných projevech emergentních systémů, a tedy i vědomí (čili to, co „způsobuje" svobodnou vůli), je skryto v neprostupnosti bázové kauzální domény (náš pohled na věc - co se nám vyjevuje ve významu našeho bytí) a při snaze o zachycení prostřednictvím jiné kauzální domény (zkušenost a jiné mentální stavy) to nenávratně mizí. ZÁVĚR A DISKUZE Kauzálního paradoxu nedovoluje vytvořit vědomí umělé, pokud má mít emergentní vlastnosti. Je tu problém interpretace - neurální sítě v rozpoznávání písma neví že rozpoznává písmo. Emergentní efekt je tedy zejména projevem dynamiky nikdy nekončícího výkladového procesu nahlížení světa, jeho různé podoby a přítomnosti se však mění, a to s postupnými změnami zvyklostí daných proměnami společenského úzu, evolučními změnami či osobními postoji. Kauzálnímu paradoxu, který by bránil vytvoření „umělé bytosti s vědomím", se totiž „jednoduše" můžeme vyhnout redukcionistickým vyprázdněním mentální domény s tím, že mentální stavy a procesy (strach, láska, bolest, vědomí, apod.) nejsou nic jiného než jejich koreláty z domény nervové. V důsledku tohoto redukcionismu dojde k postupnému odstranění neostrosti, čímž zanikne zde přítomný emergentní efekt a bude již možné kauzálně popsat vztahy mezi nervovými jevy a redukovanými „mentálními" jevy. Z výše uvedených úvah je patrné, že konstitutivním prvkem vědomí je „stav věcí", který bychom mohli nazvat „fundamentální agnosticismus", a to nikoli jako pouhý záměrný epistemologický přístup nějaké osoby, ale ústrojnou součást (zjednávaného) vědomě vnímaného světa. Můžeme říci, že vědomé mysli zjednávají sebe samé tím, že „nevidí všechno". Každé vědomí může z principu rozšířit svůj obzor a vysvětlit jevy, které vnímalo předtím, jako něco jiného (tj. prostřednictvím jevů nových, dříve neviděných). Nicméně to, co bylo vnímáno předtím, je pak navždy ztraceno a nemůže být znovu vyvoláno. Pro jednoduchou ilustraci nechť představíme např. libovolný strom (tj. ve své mysli vyvolá obraz stromu, ale pokud si máme přestavit větev, pak se obraz - představ změní a již se nevrátí k původní - další kolaps ). Naše vědomí je emergentním efektem nad nesmírně složitým souborem vzájemně interagujících kauzálních domén, jejichž rozvržení je dáno právě sémiotickým procesem, který sám je zpětně ovlivňován činností našeho vědomí. Vliv poznávání vědomí v tomto procesu vzájemného ovlivňování a tvarování vede, přísně vzato, k mizení vědomí samotného, tj. zjednávání světa bez vědomí jednotlivců, jak je známe dnes.
15
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Obr. 3 Úrovně organismu, na nichž může probíhat sémiose. (Podle Bruni, 2007).
Společnost je v procesu sémiose ovlivňována a směrována svými vlastními předchozími interpretačními procesy. Díky otupujícímu vlivu zjednodušujícího a zavádějícího způsobu přenosu informací v dnešním světě začíná již množství lidí žít tak, že kupříkladu láska pro ně není nic než „vzbouření hormonů" či navyklé vzorce chování, nebo že za činy jednotlivce nemůže on sám, nýbrž pouze jeho mozek (viz.D. Eagleman, Inkognito,2012). Všechny tyto nekonečně malé postupy se z vývojového hlediska podílejí na dílčích kvalitativních změnách vědomí jako takového. Tento přístup ke zkoumání vědomí je strukturalismus jako modernější verze holismu. Jejím předním zastáncem je např. Foucault: „Subjekty jsou postupně, progresivně, reálně a materiálně utvářeny skrze mnohost organismů,sil, energií, materiálů, tužeb, myšlenek atd.“ (Archeologie vědění, 1981, s.97). Závěrem holistickou metodologii je, že, věda se sama svojí podstatou zaměřuje na „typy nikoli na jednotlivce. Věda hledá obecné. Toto obecné je explanací. Vysvětlení je v rámci holismu dosahováno zejména odhalováním kauzálních vztahů, ale holismus je stejně jednostranný jako atomismus, ač z opačného hlediska. Na závěr je vhodné se zmínit o dalších metodologiích vědy. Vědecké činnosti probíhají vždy v rámci určitých konceptů, které vědecká komunita vnáší do své práce. Poznání je konstruktivní činností, k níž poznávající aktivně přispívají. Perspektivismus spojený s trváním na zásadní konceptuální odlišnosti v sobě obsahuje zárodek relativismu. Relativismus je doktrína, podle které je zkušenost (v případě epistemologického relativismu) nebo realita (v případě ontologického relativismu) funkcí daného konceptuálního schématu. V případ ontologického relativismu se má za to, ž i o realitě jako takové rozhoduje dané konceptuální schéma. Viz. Kuhn v Struktuře vědeckých revolucí, zde zdůrazňuje, že "zastánci soupeřících paradigmat provozují své řemeslo v rozdílných světech.“ Ontologický relativismus tvrdí, že naše představy vytvářejí svět.
16
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
A. Jurman
Pro zkoumání a pochopení vědomí je zajímavý princip konekcionismus, který dovoluje studium vědomí metodami matematické fyziky. Jde totiž o pohled na kolektivní systémy, pro něž existují velmi propracované matematické teorie, jaké známe například z termodynamiky. Zejména dnes již klasická práce J. J. Hopfielda (Hopfield, 1982) otevřela cestu ke studiu neuronových sítí pomocí nástrojů statistické fyziky a lze je také studovat v rámci matematické teorie dynamických systémů a hovořit mimo jiné o atraktorech různých typů, o stabilitě, energetické krajině s energetickými minimy, relaxaci, chaotickém chování, entropii apod. Pro hledání východisek zkoumání vědomí narazíme na dvě základní otázky , zda existuje nutně, tj. zda je při daných biologických či fyzických vlastnostech mozku samozřejmostí. D. J. Chalmers argumentuje, že tomu tak není, čili že vědomí je kontingentní jev v našem aktuálním světě. Jinak řečeno, je to obecná vlastnost reality. Tím se též dostává do sporu se Searlem, dle něhož vědomí je kauzálním důsledkem biologických a fyzických vlastností mozku .Tento problém dvou koncepcí je možno řešit rozšíření naších "kauzálních domén" zavedením nového rozšiřujícího pojmu, který spojuje mentální a fyzikální realitu. V procesu poznávání hrají dominantní roli informace. Jejich zpracování (výpočet) do znalostí a dalším "vnitřním mapováním" přechází do vědomí jako jeho stav. Aktuální pohled na vědomí poskytuje neurovědec Giulio Tononi a teoretický fyzik Max Tegmark, který vědomí vysvětluje jako stav hmoty (bude tématem další přednášky), která spojuje kognitivní vědy, teorie systému, informatiku, kvantovou fyziku a některé nové poznatky z fyziky a teorie informace.
V Brně, 1.6. 2014
Ing. Aleš Jurman
17
FYZIKA VĚDOMÍ 4
Metodologie a umělé vědomí
Použitá a doporučená literatury o vědomí: Axelrod R.: The Evolution of Cooperation. Harper and Collins, 1984. Bechtel W., Abrahamsen, A.: Connectionism and the Mind. Basil Blackwell, Cambridge, Mass., 1991. Berkeley G.: Pojednání o základech lidského poznání (přel. J. Brdíčko). Svoboda, Praha, 1610/1995. Birnbacher D.: Artificial Consciousness. In: (Metzinger, 1995), . de Bruijn N. G.: A model for associative memory, a basis for thinking and consciousness. In: J.Wiederman et al. (editoři): Automata, Languages and Programming, Springer, Berlin, 1999, Brooks R.: Cambrian Intelligence: The Early History of the New AI. MIT Press, Cambridge, MA, 1999. Crick F.: Věda hledá duši (Překvapivá domněnka). Mladá fronta, Praha 1997. Dennett D. C.: Consciousness Explained. Little, Brown and Co., Boston, 1991a. Dennett D.C.: Mother Nature versus the Walking Encyclopedia: A western drama. In: (Ramsey, Stich, Rumelhart, 1991), 1991b, s. 2130. Dennett D. C.: Druhy myslí. K pochopení vědomí. Archa, Bratislava 1997. Flanagan O.: Vedomie. Archa, Bratislava 1995. Fodor J.A.: The mind-body problem. Scientific American, January 1981, s. 124–132. Fogel L.J., Owens A. J., Walsh M. J.: Artificial Intelligence through Simulated Evolution. New York, 1966. Franklin S.: Artificial Minds. The MIT Press, Cambridge, Mass., 1995. Gál E., Kelemen J. (editoři): Myseĺ/telo/stroj. Bradlo, Bratislava 1992 Havel I. M.: Artificial Thought and Emergent Mind. In: Proceedings IJCAI'93, Morgan Kaufman Professional Book Center, Denver, CO, USA, 1993, s. 758-766. Havel I. M.: Otevřené oči a zvednuté obočí. Nakladatelství Vesmír, Praha 1998. HAVEL, Ivan M.. Přirozené a umělé myšlení jako filosofický problém [online]. 2004, [cit. 2014-01-19]. Dostupné online. (čeština) Cambridge, Mass., 1986, s. 282-317. Hodgson D.: The Mind Matters: Consciousnes and Choice in a Quantum World. Oxford University Press, Oxford, 1991. Hofstadter D.R.: Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid. Harvester Press, Brighton, 1979. Hopfield J.J.: Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities. Proc. Nat. Acad. Sci USA 79, 1982, s. 2554-2558. Chalmers D. J.: The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory. Oxford University Press, Oxford, 1996. Churchland P. S.: Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind/Brain. The MIT Press, Cambridge, Mass., 1986. Jacquette D.: Philosophy of Mind. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994. Jirků P., Kelemen J.: Kapitoly z kognitivní vědy. Vysoká škola ekonomická, Praha, 1996. Kauffman S.A.: Antichaos and Adaptation. Scientific American, August '91, Koukolík F.: Mozek a jeho duše. Makropulos, 1995. Lažanský a kol. Aplikace metod umělé inteligence. In: (Mařík a kol., 1997), Markoš A., Kelemen J.: Berušky, andělé a stroje. Dokořán, Praha, 2004. Maturana H. R., Varela F. J.: Autopoiesis and Cognition. D. Reidel, . Mařík V. a kol. Umělá inteligence I. -VI Academia, Praha, 1993 2012.
A. Jurman
Metzinger T. (editor): Conscious Experience. Imprint Academic, 1995. Minsky M.: The Society of Mind. Simon & Schuster, New York, 1985. Minsky M.: Konštrukcia mysle. Archa, Bratislava, 1996. Morgan Kaufman Profesional Book Center, Denver, CO, USA, 1993, s. 758-766. Penrose R.: The Emperor's New Mind. Oxford University Press, Oxford, 1989. Penrose R.: Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness. The Oxford University Press, Oxford, 1994. Popper K.R., Eccles J.C.: The Self and Its Brain. Springer-Verlag, Berlin, 1977. Popper K. R.: Logika vědeckého bádání. Oikoymenh, Praha, 1997. Pstružina K.: Svět poznávání (K filozofickým základům kognitivní vědy). Nakladatelství Olomouc, Olomouc, 1998. Pribram K.: Languages of the Brain: Experimental Paradoxes and Principles in Neuropsychology. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1971. Pribram K.: Brain and Perception: Holonomy and Structure in Figural Processing. Lawrence Erlbaum Associates, New Jersey, 1991. Pribram K. (editor): Rethinking Neural Networks: Quantum Fields and Biological Data. Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, NJ, 1993. Pribram K.: Karl H. Pribram – Mozek a mysl, Holonomní pohled na svět (výběr prací, uspoř. J. Fiala). Gallery, Praha, 1999.Priest S.: Theories of the Mind. Penguin Books, London, 1991. Pstružina K.: Svět poznávání. K filosofickým základům kognitivní vědy. Nakladatelství Olomouc, 1998. Ryle G.: The Concept of Mind. Barnes and Noble Books, New York, 1949. Sacks O.: Muž, který si pletl manželku s kloboukem. Mladá fronta, Praha, 1993 Searle J.R.: Intentionality. Cambridge University Press, Cambridge, Cambridge, 1983. Searle J.R.: The Rediscovery of the Mind. The MIT Press, Cambridge, Mass. 1992. Searle J. R.: Mysl, mozek a věda. Mladá fronta (Váhy), Praha 1994 (angl. originál Harvard University Press, 1984). Searle J.R.: The Mystery of Consciousness. Granta Books, London, 1997. Schweber S. S.: Physics, community and the crisis in physical theory. Physics Today, Nov. 1993, s.34–40. Smolensky P.: On the proper treatment of connectionism. Behavioral and Brain Sciences 11, 1988, s. 1-74. Smolensky P.: Neural processing in dynamical systems: Foundation of harmony theory. In: (Rumelhart a kol., 1986), Vol. 1, s. 194-281. Smolensky P.: Connectionist AI, symbolic AI and the brain. Artificial Intelligence 1, 1987. Smolensky P.: On the proper treatment of connectionism. Behavioral and Brain Sciences 11, 1988, s. 1-74. Stapp H. P.: Mind, Matter, and Quantum Mechanics. SpringerVerlag, Berlin, 1993. Thagard P. : Úvod do kognitivní vědy (Mysl a myšlení). Portál, Praha, 2001. Webb J.C.: Mechanism, Mentalism, and Metamathematics. D.Reidel, Dordrecht 1980.
18
