ESB Professional / Shutterstock
Zachowanie człowieka jest zagadką, która fascynuje wielu naukowców. Odbyło się wiele dyskusji na temat roli prawdopodobieństwa w wyjaśnianiu działania naszych umysłów.
Prawdopodobieństwo to struktura matematyczna zaprojektowana, aby powiedzieć nam, jak prawdopodobne jest wystąpienie zdarzenia – i sprawdza się w wielu codziennych sytuacjach. Na przykład opisuje wynik rzutu monetą jako ½ – lub 50% – ponieważ wyrzucenie orła lub reszki jest równie prawdopodobne.
Jednak badania wykazały że ludzkie zachowanie nie może być w pełni uchwycone przez te tradycyjne lub „klasyczne” prawa prawdopodobieństwa. Czy można to raczej wytłumaczyć sposobem, w jaki prawdopodobieństwo działa w bardziej tajemniczym świecie mechaniki kwantowej?
Prawdopodobieństwo matematyczne jest także istotnym elementem mechaniki kwantowej – gałęzi fizyki opisującej zachowanie natury w skali atomów lub cząstek subatomowych. Jednakże, jak zobaczymy, w świecie kwantowym prawdopodobieństwa rządzą się zupełnie innymi prawami.
Odkrycia ostatnich dwóch dekad rzuciły światło na kluczową rolę „kwantowości” w ludzkim poznaniu – sposobu, w jaki ludzki mózg przetwarza informacje w celu zdobycia wiedzy lub zrozumienia. Odkrycia te mają również potencjalne implikacje dla rozwoju sztucznej inteligencji (AI).
Ludzka „irracjonalność”
laureat Nagrody Nobla Daniela Kahnemanna i inni kognitywiści przeprowadzili prace nad tym, co określają jako „irracjonalność” ludzkich zachowań. Jeżeli wzorce zachowań nie są ściśle zgodne z zasadami klasycznej teorii prawdopodobieństwa z matematycznego punktu widzenia, uznaje się je za „irracjonalne”.
Na przykład, znaleziono badanie że większość studentów, którzy zdali egzamin końcowy, woli późniejszy wyjazd na wakacje. Podobnie większość tych, którym się nie udało, chce pojechać na wakacje.
Jeśli uczeń nie zna swojego wyniku, klasyczne prawdopodobieństwo przewiduje, że wybierze wakacje, ponieważ jest to preferowana opcja niezależnie od tego, czy zdał, czy nie. Jednak w eksperymencie większość uczniów wolała nie jechać na wakacje, jeśli nie wiedziała, jak sobie poradzili.
Intuicyjnie nietrudno zrozumieć, że studenci mogą nie chcieć jechać na wakacje, jeśli przez cały czas będą martwić się o wyniki egzaminu. Jednak klasyczne prawdopodobieństwo nie oddaje dokładnie zachowania, dlatego określa się je jako irracjonalne. W kognitywistyce zaobserwowano wiele podobnych naruszeń klasycznych reguł prawdopodobieństwa.
Kwantowy mózg?
W prawdopodobieństwie klasycznym, gdy zadawana jest sekwencja pytań, odpowiedzi nie zależą od kolejności zadawania pytań. Z kolei w fizyce kwantowej odpowiedzi na serię pytań mogą w decydującym stopniu zależeć od kolejności ich zadawania.
Jednym z przykładów jest pomiar spin elektronu w dwóch różnych kierunkach. Jeśli najpierw zmierzysz spin w kierunku poziomym, a następnie w kierunku pionowym, otrzymasz jeden wynik.
Wyniki będą na ogół inne, gdy kolejność zostanie odwrócona, ze względu na dobrze znaną cechę mechaniki kwantowej. Zwykły pomiar właściwości układu kwantowego może wpłynąć na mierzony obiekt (w tym przypadku na spin elektronu), a tym samym na wynik wszelkich kolejnych eksperymentów.
Zależność od porządku widać także w zachowaniu człowieka. Na przykład w A badanie opublikowane 20 lat temu na temat wpływu kolejności pytań na odpowiedzi respondentówbadanych pytano, czy uważają, że poprzedni prezydent USA, Bill Clinton, był uczciwy. Następnie zapytano ich, czy jego wiceprezydent Al Gore wydaje się uczciwy.
Gdy pytania zadano w tej kolejności, odpowiednio 50% i 60% respondentów odpowiedziało, że są szczere. Kiedy jednak badacze zapytali respondentów najpierw o Gore’a, a następnie o Clintona, odpowiednio 68% i 60% odpowiedziało, że są uczciwi.
Na co dzień mogłoby się wydawać, że ludzkie zachowanie nie jest spójne, gdyż często narusza zasady klasycznej teorii prawdopodobieństwa. Jednakże, to zachowanie wydaje się pasować ze sposobem, w jaki prawdopodobieństwo działa w mechanice kwantowej.
Obserwacje tego rodzaju doprowadziły kognitywistykę Jerome Busemeyer i wielu innych, którzy uznali, że mechanika kwantowa może, ogólnie rzecz biorąc, wyjaśnić ludzkie zachowanie w bardziej spójny sposób.
W oparciu o tę zdumiewającą hipotezę w obszarze nauk kognitywnych wyłoniło się nowe pole badawcze zwane „poznaniem kwantowym”.
Jak to możliwe, że procesy myślowe są podyktowane regułami kwantowymi? Czy nasz mózg działa jak komputer kwantowy? Nikt jeszcze nie zna odpowiedzi, ale dane empiryczne wyraźnie sugerują, że nasze myśli podlegają regułom kwantowym.
Zachowanie dynamiczne
Równolegle do tych ekscytujących osiągnięć, w ciągu ostatnich dwudziestu lat wraz z moimi współpracownikami opracowaliśmy ramy modelowania – lub symulowania – dynamiki zachowań poznawczych ludzi gdy trawią „hałaśliwe” (czyli niedoskonałe) informacje ze świata zewnętrznego.
Ponownie odkryliśmy, że techniki matematyczne opracowano dla modelowanie świata kwantowego można zastosować do modelowania sposobu, w jaki ludzki mózg przetwarza zaszumione dane.
Zasady te można zastosować do innych zachowań w biologii, nie tylko do mózgu. Zielone roślinyna przykład mieć niezwykła zdolność wydobywać i analizować informacje chemiczne i inne ze swojego środowiska oraz dostosowywać się do zmian.
Moje przybliżone szacunki na podstawie niedawny eksperyment na fasoli zwyczajnej sugeruje, że tak przetwarzać te informacje zewnętrzne wydajniej niż najlepszy komputer, jaki mamy obecnie.
W tym kontekście wydajność oznacza, że zakład jest w stanie stale to robić zmniejszyć niepewność o swoim środowisku zewnętrznym w największym możliwym stopniu w danych okolicznościach. Może to na przykład obejmować łatwe wykrywanie kierunku, z którego pochodzi światło, aby roślina mogła rosnąć w jego kierunku. Sprawne przetwarzanie informacji przez organizm wiąże się także z oszczędzaniem energii, która jest istotna dla jego przetrwania.
Podobne zasady mogą dotyczyć ludzkiego mózgu, zwłaszcza tego, jak zmienia się nasz stan umysłu, gdy wykrywamy sygnały zewnętrzne. Wszystko to jest ważne dla obecnej trajektorii rozwoju technologicznego. Jeśli nasze zachowanie najlepiej opisuje sposób, w jaki prawdopodobieństwo działa w mechanice kwantowej, to aby dokładnie odtworzyć ludzkie zachowanie w maszynach, systemy sztucznej inteligencji powinny prawdopodobnie kierować się regułami kwantowymi, a nie klasycznymi.
Nazwałem ten pomysł sztuczna inteligencja kwantowa (AQI). Aby opracować praktyczne zastosowania takiego pomysłu, potrzeba wielu badań.
Jednak wskaźnik AQI może pomóc nam w osiągnięciu celu, jakim są systemy sztucznej inteligencji, które zachowują się bardziej jak prawdziwa osoba.
Dordże C. Brody, profesor matematyki, Uniwersytet w Surrey
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Atomowe nawyki: łatwy i sprawdzony sposób na budowanie dobrych nawyków i łamanie złych
autorstwa Jamesa Cleara
Atomic Habits zawiera praktyczne porady dotyczące rozwijania dobrych nawyków i łamania złych, oparte na badaniach naukowych nad zmianą zachowań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Cztery tendencje: Niezbędne profile osobowości, które pokazują, jak ulepszyć swoje życie (a także życie innych ludzi)
przez Gretchen Rubin
Cztery tendencje identyfikują cztery typy osobowości i wyjaśniają, w jaki sposób zrozumienie własnych tendencji może pomóc w poprawie relacji, nawyków w pracy i ogólnego szczęścia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Pomyśl jeszcze raz: moc wiedzy o tym, czego nie wiesz
przez Adama Granta
Think Again bada, w jaki sposób ludzie mogą zmienić zdanie i nastawienie, oraz oferuje strategie poprawy krytycznego myślenia i podejmowania decyzji.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ciało utrzymuje punktację: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
The Body Keeps the Score omawia związek między traumą a zdrowiem fizycznym i oferuje wgląd w to, jak traumę można leczyć i leczyć.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Psychologia pieniędzy: ponadczasowe lekcje o bogactwie, chciwości i szczęściu
przez Morgana Housela
Psychologia pieniędzy bada, w jaki sposób nasze postawy i zachowania związane z pieniędzmi mogą kształtować nasz sukces finansowy i ogólne samopoczucie.
