Kan willekeurigheid geprogrammeerd worden?

Wat is het verschil tussen een mens en een programma?

Neurale netwerken, die momenteel vrijwel het volledige gebied van kunstmatige intelligentie vormen, kunnen bij het nemen van beslissingen veel meer factoren in overweging nemen dan een mens, dit sneller doen en in de meeste gevallen ook nauwkeuriger. Maar programma's handelen alleen zoals ze zijn geprogrammeerd of getraind. Ze kunnen erg complex zijn, veel factoren in overweging nemen en zeer variabel handelen. Maar toch kunnen ze een mens niet vervangen in het nemen van beslissingen. Wat onderscheidt een mens dan van zo'n programma? Hier moeten drie belangrijke verschillen worden opgemerkt, waaruit alle andere voortvloeien:

1. Een mens heeft een wereldbeeld, dat hem in staat stelt om op basis van bepaalde informatie het beeld aan te vullen met gegevens die niet in het programma zijn vastgelegd. Daarnaast is het wereldbeeld structureel zo ingericht dat we enig inzicht in alles hebben. Zelfs als het iets ronds is dat in de lucht gloeit (UFO). Gewoonlijk worden hiervoor ontologieën opgebouwd, maar ontologieën zijn niet zo volledig, houden slecht rekening met de veelvoudigheid van begrippen en hun wederzijdse invloed en zijn tot nu toe alleen toepasbaar in strikt afgebakende onderwerpen.
2. Een mens beschikt over logica, die rekening houdt met dit wereldbeeld, wat wij gezond verstand of common sense noemen. Elke uitspraak heeft betekenis en houdt rekening met verborgen, niet-gedeclareerde kennis. Ondanks het feit dat de wetten van de logica al honderden jaren bestaan, weet niemand tot nu toe hoe gewone, niet-wiskundige redeneervormen functioneren. In feite weten we niet eens hoe we normale syllogismen moeten programmeren.
3. Arbitrariteit. Programma's beschikken niet over arbitrariteit. Dit is waarschijnlijk het moeilijkste van de drie verschillen. Wat noemen we arbitrariteit? De mogelijkheid om nieuw gedrag te ontwikkelen dat verschilt van wat we eerder onder dezelfde omstandigheden uitvoerden, of om gedrag te ontwikkelen in nieuwe, voorheen niet bekende omstandigheden. Dit is in wezen het creëren van een nieuwe gedragsprogramma ter plekke zonder proef en fout, rekening houdend met nieuwe, ook interne, omstandigheden.

Vrijheid blijft voorlopig een onbekend terrein voor onderzoekers. Genetische algoritmen, die in staat zijn een nieuw gedragsprogramma voor intelligente agenten te creëren, zijn geen oplossing, omdat ze oplossingen genereren op een niet-logische manier, door middel van 'mutaties', en de oplossing wordt 'toevallig' gevonden tijdens de selectie van deze mutaties, dat wil zeggen door middel van proberen en fouten. Een mens vindt de oplossing onmiddellijk, door deze logisch op te bouwen. Een mens kan zelfs uitleggen waarom deze oplossing is gekozen. Een genetisch algoritme heeft geen argumenten.

Bekend is dat hoe hoger een dier op de evolutionaire ladder staat, des te willekeuriger zijn gedrag kan zijn. En de grootste willekeurigheid manifesteert zich juist bij de mens, omdat de mens in staat is niet alleen externe omstandigheden en zijn aangeleerde vaardigheden in overweging te nemen, maar ook verborgen omstandigheden - persoonlijke motieven, eerder verstrekte informatie, de resultaten van acties in soortgelijke omstandigheden. Dit vergroot de variabiliteit van menselijk gedrag aanzienlijk, en naar mijn mening heeft het bewustzijn hierin een belangrijke rol. Maar daarover later meer.

Bewustzijn en willekeurigheid

Wat heeft bewustzijn hiermee te maken? In de gedragspsychologie is het bekend dat we gewoonten automatisch, mechanisch uitvoeren, dat wil zeggen zonder de deelname van bewustzijn. Dit is een opmerkelijk feit, wat inhoudt dat bewustzijn betrokken is bij het creëren van nieuw gedrag, en samenhangt met orienterend gedrag. Dit betekent ook dat het bewustzijn daadwerkelijk in werking treedt wanneer een gebruikspatroon moet worden gewijzigd, bijvoorbeeld om te reageren op nieuwe verzoeken in het licht van nieuwe mogelijkheden. Ook hebben sommige wetenschappers, zoals Dawkins of Metzinger, aangegeven dat bewustzijn op de een of andere manier verband houdt met een zelfbeeld bij mensen, wat betekent dat het wereldbeeld ook een model van het subject zelf omvat. Hoe zou dan het systeem eruit moeten zien dat dergelijke willekeurigheid bezit? Welke structuur zou het moeten hebben om nieuw gedrag te construeren voor het oplossen van een taak in overeenstemming met nieuwe omstandigheden?

Om dit te doen, moeten we eerst enkele bekende feiten herinneren en verduidelijken. Alle dieren met een zenuwstelsel bevatten op de een of andere manier in dat zenuwstelsel een model van de omgeving, geïntegreerd met een arsenaal van hun mogelijke acties daarin. Dit betekent dat het niet alleen een model van de omgeving is, zoals sommige wetenschappers zeggen, maar een model van mogelijk gedrag in een bepaalde situatie. En tegelijkertijd is het een model dat veranderingen in de omgeving voorspelt als reactie op bepaalde acties van het dier. Dit wordt niet altijd in aanmerking genomen door cognitieve wetenschappers, hoewel er duidelijke aanwijzingen zijn van spiegelneuronen in de premotorische cortex, evenals onderzoek naar de activatie van neuronen bij makaken, waarbij niet alleen de gebieden van de banaan in de visuele en temporale cortex worden geactiveerd, maar ook de handen in de somatosensorische cortex, omdat het model van de banaan direct verbonden is met de hand, aangezien de aap alleen geïnteresseerd is in die vrucht die hij kan pakken en eten. We vergeten gewoon dat het zenuwstelsel niet is ontstaan om de wereld van de dieren weer te geven. Ze zijn geen sofisten, ze willen gewoon eten, dus hun model is in grotere mate een model van gedrag, niet een van de weergave van de omgeving.

Dit model heeft al een zekere mate van willekeurigheid, die zich uit in variabiliteit van gedrag in vergelijkbare omstandigheden. Dit betekent dat dieren een bepaald arsenaal aan mogelijke acties hebben die ze kunnen uitvoeren, afhankelijk van de situatie. Dit kunnen complexere temporele patronen zijn (voorwaardelijk-reflexmatig) dan de directe reactie op gebeurtenissen. Maar het blijft niet volledig willekeurig gedrag, wat ons in staat stelt om dieren te trainen, maar niet mensen.

En hier is een belangrijk punt dat we moeten overwegen: hoe bekender de omstandigheden zijn, des te minder variabel het gedrag is, aangezien de hersenen een oplossing hebben. En omgekeerd, hoe nieuwere de omstandigheden zijn, des te meer mogelijkheden voor gedrag bestaan. Het hele punt ligt in hun selectiviteit en combinatie. Dieren doen dit door simpelweg hun gehele arsenaal aan mogelijke acties te tonen, zoals Skinner in zijn experimenten al heeft aangetoond.

Men kan niet zeggen dat willekeurig gedrag volledig nieuw is; het bestaat uit eerder geleerde gedragspatronen. Dit is een herschikking daarvan, geïnitieerd door nieuwe omstandigheden die niet volledig overeenkomen met de situaties waarvoor al een patroon bestaat. En hierin ligt juist het onderscheid tussen willekeurig en machinaal gedrag.

Modelleren van willekeurigheid

Het creëren van een programma voor willekeurig gedrag dat rekening houdt met nieuwe omstandigheden zou een universeel 'programma van alles' mogelijk maken (in analogie met de 'theorie van alles'), althans voor bepaalde domein taken.

Wat zou hun gedrag willekeuriger en vrijer kunnen maken? Mijn uitgevoerde experimenten hebben aangetoond dat de enige uitweg de aanwezigheid is van een tweede model dat het eerste model simuleert en kan aanpassen, dat wil zeggen, interactie hebben met het eerste model in plaats van met de omgeving, om dit te veranderen.

Het eerste model reageert op de omstandigheden van de omgeving. En als het geactiveerde patroon nieuw blijkt te zijn, wordt het tweede model ingeschakeld, dat geleerd heeft om oplossingen in het eerste model te zoeken, waarbij het alle mogelijke gedragingen in de nieuwe situatie herkent. Ik herinner eraan dat in een nieuwe situatie meer gedragsopties worden geactiveerd, dus de vraag is precies in hun selectie of combinatie. Dit gebeurt omdat, in tegenstelling tot de bekende situatie, in reactie op nieuwe omstandigheden niet één gedragspatroon wordt geactiveerd, maar meerdere tegelijk.

Elke keer dat de hersenen met iets nieuws worden geconfronteerd, voert het niet één, maar twee handelingen uit - het herkennen van de situatie in het eerste model en het herkennen van reeds uitgevoerde of mogelijke acties door het tweede model. En in deze structuur komen veel mogelijkheden aan het licht, die vergelijkbaar zijn met bewustzijn.

1. Deze dubbele structuur maakt het mogelijk om niet alleen externe, maar ook interne factoren in overweging te nemen - in het tweede model kunnen de resultaten van de vorige actie, de afgelegen motieven van het subject, enz. worden onthouden en herkend.
2. Zo'n systeem kan nieuw gedrag onmiddellijk opbouwen, zonder langdurige training, geïnitieerd door de omgeving volgens de evolutionaire theorie. Bijvoorbeeld, het tweede model heeft de mogelijkheid om oplossingen van bepaalde submodellen van het eerste model naar andere delen ervan over te dragen en vele andere mogelijkheden van de metamodellering.
3. Een kenmerk van het bewustzijn is het hebben van kennis over eigen handelen, of autobiografisch geheugen, zoals beschreven in het artikel (1). De voorgestelde tweefasenstructuur heeft precies deze eigenschap – het tweede model kan gegevens opslaan over de handelingen van het eerste (geen van de modellen kan gegevens opslaan over hun eigen handelingen, aangezien dit vereist dat ze samenhangende modellen van hun handelingen bevatten, en niet van reacties op de omgeving).

Maar hoe vindt de opbouw van nieuw gedrag plaats in de tweefasenstructuur van bewustzijn? We hebben geen hersenen tot onze beschikking en zelfs geen geloofwaardige modellen ervan. We zijn gaan experimenteren met werkwoordkaders als prototypes van de modellen die in onze hersenen zijn opgeslagen. Een kader bestaat uit een set van actanten van het werkwoord om een situatie te beschrijven, en de combinatie van kaders kan dienen om complex gedrag te beschrijven. Situationele beschrijvingskaders zijn de kaders van het eerste model, en het kader voor de beschrijving van onze eigen handelingen daarin is het kader van het tweede model met werkwoorden van persoonlijke handelingen. Vaak zijn deze gemengd, omdat zelfs één enkele zin een mengsel is van verschillende erkennings- en handelingselementen (spraakhandeling). En het construeren van lange spraakuitdrukkingen zelf is het beste voorbeeld van willekeurig gedrag.

Wanneer het eerste model van het systeem een nieuw patroon herkend dat het niet geprogrammeerd heeft, roept het het tweede model op. Het tweede model verzamelt de geactiveerde kaders van het eerste en zoekt naar een kortere weg in de grafiek van gerelateerde kaders, die op de beste manier de 'patronen' van de nieuwe situatie zou kunnen 'sluiten' met een combinatie van kaders. Dit is een vrij complexe operatie en we hebben hierin nog geen resultaten behaald die aanspraak maken op de titel ‘programma van alles’, maar de eerste successen zijn veelbelovend.

Experimentele studies van bewustzijn door middel van modellering en het vergelijken van softwareoplossingen met gegevens uit de psychologie bieden interessant materiaal voor verder onderzoek en maken het mogelijk om enkele moeilijk te testen hypothesen in experimenten met mensen te verifiëren. Dit kan modelleringsexperimenten worden genoemd. En dit is slechts het eerste resultaat in deze onderzoekrichting.

Bibliografie

1. De tweefasenstructuur van reflectief bewustzijn, A. Chomyakov, Academia.edu, 2019.

Bron: habr.com