Саналы тәжірибелердің шығу тегі мен табиғаты – кейде латын сөзі деп аталады квалия - ерте заманнан соңғы кезге дейін бізге жұмбақ болып келді. Көптеген сана философтары, соның ішінде қазіргілер де сананың бар болуын олар материя мен бос дүние деп есептейтін нәрселерге жол берілмейтін қайшылық деп санайды, сондықтан оны елес деп жариялайды. Басқаша айтқанда, олар не принципті түрде квалианың бар екендігін жоққа шығарады немесе оларды ғылым арқылы мағыналы түрде зерттеу мүмкін емес деп мәлімдейді.
Егер бұл үкім рас болса, бұл мақала өте қысқа болар еді. Ал кесудің астында ештеңе болмас еді. Бірақ онда бір нәрсе бар ...
Егер сананы ғылым құралдарының көмегімен түсіну мүмкін болмаса, сіз, мен және басқалардың барлығы дерлік неге бізде сезім бар екеніне соншалықты сенімді екенін түсіндіру ғана қажет. Әйтсе де, бір нашар тіс мені өңешке айналдырды. Менің ауырсынуымның елес екеніне сендіру үшін күрделі дәлел мені бұл ауырсынудан бір нұқса да босатпайды. Мен жан мен тән арасындағы байланыстың мұндай тұйық интерпретациясына жанашырлық танытпаймын, сондықтан мен жалғастыратын шығармын.
Сана - бұл сіз сезінетін барлық нәрсе (сенсорлық енгізу арқылы), содан кейін тәжірибе (қабылдау және түсіну арқылы).
Басыңа қадалған әуен, шоколад десертінің дәмі, қызықсыз тіс ауруы, балаға деген махаббат, абстрактілі ойлау және бір күні барлық сезімнің бітетінін түсіну.
Ғалымдар философтарды көптен бері мазалап жүрген жұмбақ шешуге бірте-бірте жақындай түсуде. Ал бұл ғылыми зерттеудің шарықтау шегі сананың құрылымдық жұмыс теориясы болады деп күтілуде. Бұл теорияны қолданудың ең жарқын мысалы толыққанды АИ (бұл сана теориясынсыз АИ пайда болу мүмкіндігін жоққа шығармайды, бірақ АИ дамуындағы бұрыннан бар эмпирикалық тәсілдер негізінде)
Ғалымдардың көпшілігі сананы берілген нәрсе ретінде қабылдайды және оның ғылым сипаттайтын объективті дүниемен байланысын түсінуге ұмтылады. Ширек ғасыр бұрын Фрэнсис Крик және қалғандары сана туралы философиялық пікірталастарды (кем дегенде Аристотель заманынан бері ғалымдарды толғандырған) қалдырып, оның орнына оның физикалық іздерін іздеуге кірісті.
Мидың жоғары қозғыш бөлігінде сананы тудыратын зат нақты не? Мұны білу арқылы ғалымдар іргелі мәселені шешуге жақындауға үміттене алады.
Атап айтқанда, неврологтар сананың нейрондық корреляциясын (NCC) іздейді - сезімнің кез келген белгілі бір саналы тәжірибесі үшін жалпы жеткілікті ең кішкентай нейрондық механизмдер.
Мысалы, тіс ауруын сезіну үшін мида не болып жатқан болуы керек? Кейбір жүйке жасушалары қандай да бір сиқырлы жиілікте тербелуі керек пе? Бізге қандай да бір ерекше «сананың нейрондарын» белсендіру керек пе? Мұндай жасушалар мидың қандай аймақтарында орналасуы мүмкін?
Сананың нейрондық корреляциялары
NKS анықтамасында «ең аз» тармағы маңызды. Өйткені, миды тұтастай алғанда NCS деп санауға болады - күннен күнге ол сезім тудырады. Дегенмен, орынды дәлірек белгілеуге болады. Жұлынды қарастырайық, омыртқаның ішіндегі жүйке тінінен тұратын 46 сантиметрлік икемді түтікте миллиардқа жуық жүйке жасушалары бар. Егер жарақат жұлынның мойын аймағына дейін толығымен зақымдануына әкеліп соқтырса, зардап шегушінің аяғы, қолы және денесі сал болып қалады, ішек пен қуықты басқара алмайды және дене сезімінен айырылады. Соған қарамастан, мұндай параплегиялар өмірдің барлық алуан түрлілігінде өмір сүруді жалғастыруда: олар көреді, естиді, иіскейді, эмоцияларды сезінеді және есте сақтайды, сондай-ақ қайғылы оқиғаға дейін өмірін түбегейлі өзгертті.
Немесе мидың артқы жағындағы «кішкентай миды» алайық. Бұл ми жүйесі, эволюциялық тұрғыдан ең көне, қозғалыс дағдыларын, дене қалпын және жүруді басқаруға қатысады, сонымен қатар күрделі қозғалыс тізбегінің епті орындалуына жауап береді.
Фортепианода ойнау, пернетақтада теру, мәнерлеп сырғанау немесе жартасқа өрмелеу - осы әрекеттердің барлығы мишықты қамтиды. Ол Пуркинье жасушалары деп аталатын ең танымал нейрондармен жабдықталған, оларда маржанның теңіз желдеткіші сияқты тербелетін және күрделі электрлік динамика бар. Мишықта да бар нейрондардың ең көп саны, шамамен 69 млрд (көбінесе бұл жұлдыз тәрізді мишықты діңгек жасушалары) - төрт есе көпбүкіл миды біріктіргеннен гөрі (бұл маңызды сәт екенін есте сақтаңыз).
Егер адам инсульт немесе хирургтың пышағы астында мишықты ішінара жоғалтса, санаға не болады?
Иә, сана үшін сыни ештеңе жоқ дерлік!
Бұл зақымдануы бар науқастар фортепианода еркін ойнау немесе пернетақтада теру сияқты бірнеше проблемаларға шағымданады, бірақ олардың санасының кез келген аспектісін толығымен жоғалтпайды.
контексте кеңінен зерттелген мидың зақымдануының когнитивті функцияға әсері туралы ең егжей-тегжейлі зерттеу . Бірақ бұл жағдайларда да үйлестіру және кеңістік мәселелерінен басқа (жоғарыда) басқарудың атқарушы аспектілерінің сыни емес бұзушылықтары ғана сипатталады. , немқұрайлылық және оқу қабілетінің аздап төмендеуі.
Кең мишық аппаратының субъективті тәжірибеге қатысы жоқ. Неліктен? Оның нейрондық желісі маңызды анықтаманы қамтиды - ол өте біркелкі және параллель.
Мишық толығымен дерлік алға бағытталған тізбек болып табылады: нейрондардың бір қатары келесісін қоректендіреді, бұл өз кезегінде үшіншіге әсер етеді. Электрлік белсенділікте алға-артқа резонанс тудыратын кері байланыс циклдері жоқ. Сонымен қатар, мишық функционалды түрде жүздеген тәуелсіз есептеу модульдеріне бөлінеді. Әрқайсысы қозғалысты немесе әртүрлі моторлық немесе когнитивтік жүйелерді басқаратын бөлек және бір-біріне сәйкес келмейтін кірістер мен шығыстармен параллель жұмыс істейді. Олар бір-бірімен әрең әрекеттеседі, ал сана жағдайында бұл тағы бір таптырмас қасиет.
Жұлын мен мишықты талдаудан алатын маңызды сабақ - сананың данышпандығы жүйке тінінің кез келген қозу нүктесінде оңай туа бермейді. Тағы бір нәрсе керек. Бұл қосымша фактор атақты ми қыртысын құрайтын сұр затта жатыр - оның сыртқы беті. Қолда бар барлық дәлелдер сенсацияларға қатысты екенін көрсетеді мата.
Сіз сананың ошағы орналасқан аймақты одан да тарылта аласыз. Мысалы, оң және сол көздер әртүрлі тітіркендіргіштерге ұшырайтын эксперименттерді алайық. Елестетіп көріңізші, Lada Priora фотосуреті сіздің сол көзіңізге ғана көрінеді, ал Tesla S фотосы тек оң жақ көзіңізге көрінеді. Сіз бір-бірінің үстінен Lada және Tesla қондырылған жаңа көліктерді көресіз деп болжауға болады. Шын мәнінде, сіз бірнеше секунд ішінде Lada-ны көресіз, содан кейін ол жоғалып кетеді және Тесла пайда болады - содан кейін ол жоғалып, Лада қайтадан пайда болады. Екі сурет бітпейтін биде бірін-бірі алмастырады - ғалымдар бұл бинокулярлық жарыс немесе торлы жарыс деп атайды. Ми сырттан түсініксіз ақпаратты қабылдайды және ол шеше алмайды: бұл Лада немесе Тесла ма?
Ми сканерінің ішінде жатқанда, ғалымдар бірлескен түрде артқы ыстық аймақ деп аталатын қыртысты аймақтардың кең ауқымында белсенділікті табады. Бұл мидың артқы жағындағы париетальды, желке және уақытша аймақтар және олар біз көрген нәрсені бақылауда ең маңызды рөл атқарады.
Бір қызығы, көзден ақпаратты қабылдайтын және жіберетін негізгі көру қыртысы адамның көргенін көрсетпейді. Осындай еңбек бөлінісі есту және сипап сезу жағдайында да байқалады: біріншілік есту және бастапқы соматосенсорлық қыртыстар есту және соматосенсорлық тәжірибенің мазмұнына тікелей ықпал етпейді. Саналы қабылдау (оның ішінде Lada және Tesla суреттері) өңдеудің кейінгі кезеңдерін тудырады - артқы ыстық аймақта.
Көрнекі бейнелер, дыбыстар және басқа да өмірлік сезімдер мидың артқы қыртысында пайда болады екен. Неврологтардың айтуы бойынша, барлық дерлік саналы тәжірибелер сонда пайда болады.
Хабардарлық есептегіші
Операциялар үшін, мысалы, пациенттер қозғалмайтын, тұрақты қан қысымын ұстап тұратын, ауырсынуды сезбейтін және кейіннен жарақатты есте қалдырмайтындай анестезияға ұшырайды. Өкінішке орай, бұл әрқашан қол жеткізілмейді: жыл сайын анестезияға ұшыраған жүздеген пациенттер бір дәрежеде санада болады.
Жарақат, инфекция немесе ауыр улану нәтижесінде бас миының ауыр зақымдануы бар науқастардың тағы бір санаты жылдар бойы сөйлей алмай немесе қоңырауларға жауап бере алмайды. Олардың өмірді бастан кешіретінін дәлелдеу - өте қиын міндет.
Ғаламда жоғалып кеткен астронавтты елестетіп көріңіз, онымен байланысуға тырысып жатқан миссияны басқаруды тыңдаңыз. Үзілген радио оның дауысын бермейді, сондықтан әлем оны хабарсыз деп санайды. Зақымдалған миы оларды әлеммен байланысынан айырған науқастардың шарасыз жағдайын шамамен осылай сипаттауға болады - жалғыздық камерасының экстремалды түрі.
2000 жылдардың басында Висконсин-Мэдисон университетінің қызметкері Джулио Тонони мен Марчелло Массимини осы әдісті енгізді. адамның есі бар-жоғын анықтау.
Ғалымдар басына қабықпен қапталған сымдар орамдарын қолданып, соққы (зап) жіберді - қысқа мерзімді электр тогын тудырған магниттік энергияның күшті заряды. Бұл тізбектің қосылған аймақтарындағы серіктес нейрондық жасушаларды қоздырды және тежеді және толқын белсенділік жойылғанша ми қыртысында резонанс тудырды.
Басына орнатылған электроэнцефалограмма сенсорларының желісі электрлік сигналдарды жазды. Сигналдар бірте-бірте тараған сайын, олардың әрқайсысы бас сүйегінің бетінің астындағы белгілі бір нүктеге сәйкес келетін іздері пленкаға айналды.
Жазбалар ешқандай типтік алгоритмді көрсетпеді, бірақ олар да мүлдем кездейсоқ емес.
Бір қызығы, қосу-өшіру ырғақтары неғұрлым болжауға болатын болса, соғұрлым мидың бейсаналық болуы ықтимал. Ғалымдар бұл болжамды компьютерлік файлдарды ZIP пішімінде мұрағаттау үшін қолданылатын алгоритм арқылы бейне деректерін қысу арқылы өлшеген. Қысу мидың реакциясының күрделілігін бағалауды қамтамасыз етті. Есі бар еріктілер 0,31-ден 0,70-ке дейінгі «қозылу күрделілік индексін» көрсетті, егер олар терең ұйқыда немесе анестезия жағдайында болса, индекс 0,31-ден төмен түседі.
Содан кейін команда ес-түссіз немесе есінен танып қалған (коматоз) 81 пациентке zip және zap сынақтарын жүргізді. Рефлексиясыз мінез-құлықтың кейбір белгілерін көрсеткен бірінші топта әдіс 36-нің 38-сы саналы екенін дұрыс көрсетті. Аурухана төсегінің басында жатқан туыстарымен ешқашан байланыс орната алмаған «көкөніс» күйіндегі 43 науқастың 34-і ес-түссіз деп жіктелсе, тағы тоғызы жоқ. Олардың миы саналы адамдарға ұқсас жауап берді, яғни олар да саналы, бірақ отбасымен байланыса алмайды.
Ағымдағы зерттеулер неврологиялық науқастарға арналған әдістемені стандарттау мен жетілдіруге, сондай-ақ оны психиатриялық және педиатриялық бөлімшелердегі науқастарға таратуға бағытталған. Уақыт өте келе ғалымдар тәжірибені тудыратын нейрондық механизмдердің нақты жиынтығын анықтайды.
Сайып келгенде, бізге кез келген физикалық жүйе, мейлі ол нейрондардың немесе кремний транзисторларының күрделі тізбегі болсын, қандай жағдайда сезімдерді сезінеді деген сұраққа жауап беретін нанымды ғылыми сана теориясы қажет. Неліктен тәжірибе сапасы әртүрлі? Неліктен ашық көк аспан нашар бапталған скрипканың дыбысынан ерекшеленеді? Сезімдегі бұл айырмашылықтардың қандай да бір нақты қызметі бар ма? Егер иә болса, қайсысы? Теория бізге қандай жүйелер бір нәрсені сезе алатынын болжауға мүмкіндік береді. Тексеруге болатын болжамдары бар теория болмаған жағдайда, машиналық сана туралы кез келген тұжырым тек біздің ішкі инстинктімізге негізделген, ғылым тарихы көрсеткендей, оған сақтықпен сену керек.
Сананың негізгі теорияларының бірі – теория (GWT), психолог Бернард Баарс пен неврологтар Станислас Дин мен Жан-Пьер Чангекс ұсынған.
Бастау үшін, олар адам бір нәрсені білген кезде, мидың көптеген әртүрлі аймақтары бұл ақпаратқа қол жеткізеді деп санайды. Егер адам бейсаналық әрекет жасаса, ақпарат белгілі бір сенсорлық-қозғалыс жүйесінде (сенсорлық-қозғалтқыш) локализацияланған. Мысалы, жылдам терген кезде оны автоматты түрде жасайсыз. Егер сіз мұны қалай жасайтындығыңызды сұраса, сіз жауап бере алмайсыз, өйткені сізде саусақтардың жылдам қозғалысына көзді байланыстыратын нейрондық тізбектерде локализацияланған бұл ақпаратқа қол жеткізу мүмкіндігі шектеулі.
Жаһандық қолжетімділік сананың бір ғана ағынын тудырады, өйткені қандай да бір процесс барлық басқа процестерге қол жетімді болса, онда ол олардың барлығына қол жетімді - бәрі бәріне байланысты. Баламалы суреттерді басу механизмі осылай жүзеге асырылады.
Бұл теория психикалық бұзылулардың барлық түрлерін жақсы түсіндіреді, мұнда жүйке белсенділігінің үлгілерімен (немесе мидың бүкіл аймағымен) байланысты жеке функционалдық орталықтардың істен шығуы «жұмыс кеңістігінің» жалпы ағынының бұрмалануын тудырады, осылайша оны бұрмалайды. «қалыпты» күймен салыстырғанда сурет (сау адамның) .
Іргелі теория жолында
GWT теориясы сананың ақпаратты өңдеудің ерекше түрінен туындайтынын айтады: ол бізге AI пайда болғаннан бері таныс, арнайы бағдарламалар шағын, жалпыға қолжетімді деректер қоймасына қол жеткізе алады. «Хабарлау тақтасында» жазылған кез келген ақпарат бірқатар көмекші процестерге қол жетімді болды - жұмыс жады, тіл, жоспарлау модулі, беттерді, заттарды тану және т.б. көптеген когнитивті жүйелерге беріледі - және олар сөйлеуді жаңғырту, жадта сақтау немесе әрекеттерді орындау үшін деректерді өңдейді.
Мұндай хабарландыру тақтасындағы орын шектеулі болғандықтан, бізде кез келген сәтте қол жетімді ақпарат аз ғана болады. Бұл хабарламаларды жеткізетін нейрондар желісі фронтальды және париетальды лобтарда орналасқан деп есептеледі.
Бұл тапшы (шашыраңқы) деректер желіге беріліп, жалпыға қолжетімді болғаннан кейін ақпарат саналы болады. Яғни субъект одан хабардар. Қазіргі заманғы машиналар когнитивтік күрделіліктің мұндай деңгейіне әлі жеткен жоқ, бірақ бұл уақыт мәселесі.
«GWT» теориясы болашақтың компьютерлері саналы болатынын айтады
Тонони және оның серіктестері әзірлеген жалпы ақпараттық сана теориясы (IIT) мүлдем басқа бастапқы нүктені пайдаланады: тәжірибелердің өздері. Әрбір тәжірибенің өзіндік ерекше негізгі сипаттамалары бар. Ол имманентті, тек субъект үшін «шебер» ретінде бар; ол құрылымды (сары такси баяулайды, ал қоңыр ит көшеден жүгіреді); және ол нақты — фильмдегі жеке кадр сияқты кез келген басқа саналы тәжірибеден ерекшеленеді. Оның үстіне, ол берік және анықталған. Жылы, ашық күнде саябақтағы орындықта отырып, балалардың ойынын тамашалағанда, тәжірибенің әртүрлі элементтері - шашыңызды соққан жел, кішкентайлардың күлген қуанышы - тәжірибе тоқтамайынша бір-бірінен ажырата алмайды. ол қандай болу.
Тонони мұндай қасиеттердің – яғни хабардарлықтың белгілі бір деңгейінің құрылымында себеп-салдарлық байланыстар жиынтығы шифрланған кез келген күрделі және біріктірілген механизм бар деп тұжырымдайды. Ішінен бірдеңе шыққандай болады.
Бірақ егер мишық сияқты механизмде күрделілік пен байланыс болмаса, ол ештеңеден хабардар болмайды. Бұл теорияға сәйкес,
сана – адам миы сияқты күрделі механизмдермен байланысты туа біткен, шартты қабілет.
Теория сонымен қатар өзара байланысты құрылымның күрделілігінен бір теріс емес Φ («fy» деп айтылады) санын шығарады, ол осы хабардарлықты сандық түрде көрсетеді. Егер F нөл болса, жүйе өзін мүлде білмейді. Керісінше, сан неғұрлым көп болса, жүйеге тән кездейсоқ қуат соғұрлым көп болады және ол неғұрлым саналы болады. Үлкен және жоғары спецификалық байланыспен сипатталатын ми өте жоғары F-ге ие және бұл хабардарлықтың жоғары деңгейін білдіреді. Теория әртүрлі фактілерді түсіндіреді: мысалы, неліктен мишық санаға қатыспайды немесе неліктен zip және zap есептегіші шынымен жұмыс істейді (санауыш шығарған сандар шамамен F-ге тең).
IIT теориясы адам миының жетілдірілген цифрлық компьютерлік симуляциясы саналы болуы мүмкін емес деп болжайды, тіпті егер оның сөйлеуі адам сөйлеуінен айырмашылығы жоқ болса да. Қара құрдымның үлкен гравитациялық күшін модельдеу кодты пайдаланып компьютердің айналасындағы кеңістік-уақыт континуумын бұзбайтын сияқты, бағдарламаланған сана ешқашан саналы компьютерді тудырмайды. Джулио Тонони және Марчелло Массимини, Табиғат 557, S8-S12 (2018)
IIT бойынша сананы есептеу және есептеу мүмкін емес: ол жүйенің құрылымына салынуы керек.
Заманауи неврологтардың басты міндеті – миды құрайтын алуан түрлі нейрондардың шексіз байланыстарын зерттеу, сананың нейрондық іздерін одан әрі анықтау үшін қолындағы барған сайын жетілдірілген құралдарды пайдалану. Орталық жүйке жүйесінің күрделі құрылымын ескере отырып, бұл ондаған жылдарға созылады. Соңында бар фрагменттерге негізделген негізгі теорияны тұжырымдаңыз. Біздің өміріміздің басты жұмбағын түсіндіретін теория: салмағы 1,36 кг және құрамы бойынша бұршақ сүзбесіне ұқсас орган өмір сезімін қалай бейнелейді.
Бұл жаңа теорияның ең қызықты қосымшаларының бірі, менің ойымша, санаға және ең бастысы сезімге ие AI жасау мүмкіндігі. Оның үстіне сананың іргелі теориясы адамның когнитивтік қабілеттерінің анағұрлым жылдам эволюциясын жүзеге асырудың әдістері мен жолдарын әзірлеуге мүмкіндік береді. Адам – болашақ.
Ақпарат көзі: www.habr.com