Мысленный эксперимент - мозг в бочке
Интересным мысленным экспериментом с точки зрения исследования различий "человеческого сознания" и "искусственного интеллекта" является эксперимент "мозг в бочке" Х. Патнэма.
Суть эксперимента, попытаться представить сознание, которое не связано с физическим миром. А именно, поместим мозги в бочку, в питательный раствор. Извне в мозги подаются искусственные сигналы. Возникнет ли у мозгов в бочке ощущение, что мозги воспринимают что-то реально существующее и смогут ли мозги определить - в бочке ли они или во внешнем мире.
Проблема тут в том, что иллюзорность восприятия мозгов может зафиксировать лишь внешний наблюдатель, а вот могут ли придти к такому заключению мозги в бочке? Ответ пока такой, что мозги видимо могут придти лишь к какому то противоречию, в котором одновременно утверждается о действительной и недействительной бочке. И не более того.
В самом деле, если мозги в бочке утверждают, что "мы - мозги в бочке", то это утверждение отсылает не к реально существующей бочке, а к элементу компьютерного мира - компьютерной бочке, и в то же время "бочковые мозги" ничего не говорят о действительной бочке. Более того, этом может быть не бочка, а ванна или еще что-то, что ограничивает.
Строго говоря, такое положение дел не очень то тянет на противоречие: высказывание может не иметь вообще истинностного или ложного значения, так в этом высказывании нет реальной бочки, а есть только компьютерная бочка. То есть высказыние некорректное с точки зрения вычислений его значений по шкале истина/ложь.
В дискуссиях ряд философов доказывает, что в мысленном эксперименте Пэтнема высказывание "мы - мозги в бочке" самопротиворечиво. Самопротиворечивость не может своим фактом опровергнуть или подтвердить - реально ли мозги в бочке или же нет. То есть, ну самопротиворечиво, но это может не помешать мозгам другим способом придти к заключению.
Другой способ "доказательства" опирается на указание на самореференцию в высказывании. Самореференция (автореферентное высказывание) структурно может быть представлено следующим образом:
((S есть P) есть Р)
"Мы - мозг в бочке" переписывает так.
Пусть
S = {Мы}, P = {Мозг в бочке}.
Тогда
(( {Мы} есть {Мозг в бочке} ) есть {Мозг в бочке} ).
Но вот незадача - мозги в бочки в этом утверждение разные! В первом случае - это просто мозги, а во втором - мозги в бочке. И получается, что самореференция не наблюдается.
Далее приведем ряд цитат и выводов из статьи Гау А.С. "ПРОБЛЕМА РЕФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСКАЗЫВАНИЙ В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ «МОЗГ В БОЧКЕ» Х. ПАТНЭМА"
"В любом случае, одновременная истинность и ложность автореферентных высказываний не дает нам основания судить об истинности или ложности всей системы высказываний, составным элементом которой они являются. То есть одновременная истинность и ложность высказывания «Мы – мозги в бочке» еще не является достаточным основанием для заключения о ложности всей ситуации, когда кто-то (или даже все люди) может оказаться мозгом, помещенным в питательный раствор внутри некого сосуда и получающим сигналы о мире исключительно через электрические импульсы, посылаемые извне компьютером".
Интересно вот такое рассуждение.
Рассмотрим скептическую гипотезу: "Мы мозги в бочке". Так вот, существование скептической гипотезы, относящейся к какому-либо высказыванию об окружающем мире, заставляет усомниться не только в нем самом, но и в связанных с ним высказываниях. То есть, если нет окружающего мира, то нет и связанных с ним высказываний, а если есть такие автореферентные или самопротиворечивые высказания, включая высказания об окружаеющем мире, то окружающий мир существует.
"С другой стороны, если скептическая гипотеза истинна, то истинностная характеристика высказываний, содержащих указание на такие понятия, не зависит от того, какой принцип лежит в основе существования мира, в котором находится сознание, произносящее данное высказывание. Так, можно согласиться с высказываемым им утверждением о том, что даже принятие высказывания «Мы являемся мозгами в бочке» как истинного не ведет к отказу от реальности окружающего нас мира, а лишь к пересмотру наших взглядов относительно того, какие процессы лежат в основе его существования.
Можно возразить, что принятие истинности предположения о том, что мы являемся мозгами в бочке, приводит к неустранимым сомнениям, например, по поводу наличия сознания у окружающих нас существ, неизвестности по поводу событий отдаленного прошлого и невозможности строить прогнозы на будущее, а также неуверенности в том, можем ли мы контролировать события, происходящие вокруг нас, и даже наши собственные действия. Однако это возражение не может привести к отказу от гипотезы о том, что мы – мозги, помещенные в бочки. И действительно, даже будучи уверенными в том, что мы являемся человеческими существами, наделенными телом и обменивающимися сигналами с действительно существующим внешним миром при помощи органов чувств, мы не можем быть абсолютно уверенными в наличии сознания у окружающих нас людей (разве что по аналогии); мы не знаем наверняка, какое событие послужило началом возникновения нашего мира; мы не уверены, что можем контролировать свою жизнь во всех ее аспектах".
Итого, большинство суждений «мозга в бочке» ничуть не отличаются от наших суждений.
"Не имеет значения, какую из гипотез о фундаментальных основаниях мира мы принимаем, это не оказывает никакого влияния на семантические характеристики большинства из осуществляемых нами высказываний".
* * *
Вывод, который получился у меня. "Мозги в бочке" путем рассуждений не смогут придти к точному выводу, но могут обосновать как ответ "да", так и ответ "нет".
Параметры мозга как вычислительной машины постоянно уточняются, поэтому некоторые данные могут быть уже усточнены.
(( {Мы} есть {Мозг в бочке} ) есть {Мозг в бочке} ).
Но вот незадача - мозги в бочки в этом утверждение разные! В первом случае - это просто мозги, а во втором - мозги в бочке. И получается, что самореференция не наблюдается.
Далее приведем ряд цитат и выводов из статьи Гау А.С. "ПРОБЛЕМА РЕФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСКАЗЫВАНИЙ В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ «МОЗГ В БОЧКЕ» Х. ПАТНЭМА"
"В любом случае, одновременная истинность и ложность автореферентных высказываний не дает нам основания судить об истинности или ложности всей системы высказываний, составным элементом которой они являются. То есть одновременная истинность и ложность высказывания «Мы – мозги в бочке» еще не является достаточным основанием для заключения о ложности всей ситуации, когда кто-то (или даже все люди) может оказаться мозгом, помещенным в питательный раствор внутри некого сосуда и получающим сигналы о мире исключительно через электрические импульсы, посылаемые извне компьютером".
Интересно вот такое рассуждение.
Рассмотрим скептическую гипотезу: "Мы мозги в бочке". Так вот, существование скептической гипотезы, относящейся к какому-либо высказыванию об окружающем мире, заставляет усомниться не только в нем самом, но и в связанных с ним высказываниях. То есть, если нет окружающего мира, то нет и связанных с ним высказываний, а если есть такие автореферентные или самопротиворечивые высказания, включая высказания об окружаеющем мире, то окружающий мир существует.
"С другой стороны, если скептическая гипотеза истинна, то истинностная характеристика высказываний, содержащих указание на такие понятия, не зависит от того, какой принцип лежит в основе существования мира, в котором находится сознание, произносящее данное высказывание. Так, можно согласиться с высказываемым им утверждением о том, что даже принятие высказывания «Мы являемся мозгами в бочке» как истинного не ведет к отказу от реальности окружающего нас мира, а лишь к пересмотру наших взглядов относительно того, какие процессы лежат в основе его существования.
Можно возразить, что принятие истинности предположения о том, что мы являемся мозгами в бочке, приводит к неустранимым сомнениям, например, по поводу наличия сознания у окружающих нас существ, неизвестности по поводу событий отдаленного прошлого и невозможности строить прогнозы на будущее, а также неуверенности в том, можем ли мы контролировать события, происходящие вокруг нас, и даже наши собственные действия. Однако это возражение не может привести к отказу от гипотезы о том, что мы – мозги, помещенные в бочки. И действительно, даже будучи уверенными в том, что мы являемся человеческими существами, наделенными телом и обменивающимися сигналами с действительно существующим внешним миром при помощи органов чувств, мы не можем быть абсолютно уверенными в наличии сознания у окружающих нас людей (разве что по аналогии); мы не знаем наверняка, какое событие послужило началом возникновения нашего мира; мы не уверены, что можем контролировать свою жизнь во всех ее аспектах".
Итого, большинство суждений «мозга в бочке» ничуть не отличаются от наших суждений.
"Не имеет значения, какую из гипотез о фундаментальных основаниях мира мы принимаем, это не оказывает никакого влияния на семантические характеристики большинства из осуществляемых нами высказываний".
* * *
Вывод, который получился у меня. "Мозги в бочке" путем рассуждений не смогут придти к точному выводу, но могут обосновать как ответ "да", так и ответ "нет".
Мозг и компьютер
Параметры мозга как вычислительной машины постоянно уточняются, поэтому некоторые данные могут быть уже усточнены.
Скорость передачи данных
Скорость прохождения по нервному волокну – 20 м/с. [4]
По другим данным: от 1 до 100 м/с.
Быстродействие
Параметры нервного импульса:
- Период возбуждения 3 мс.
- Рефрактерный (невосприимчивый) период – 6 мс.
Сигналы проходят через синапсы с частотой 100 Гц (100 импульсов в секунду).
Быстродействие всего мозга
В мозге 10**15 синапсов (1 000 000 миллиардов), вырабатывающих примерно 10 импульсов/с. Перемножаем и получает 10**16 операций (синоптических) в секунду. Если обозначить 1 млрд импульсов в секунду как Гигаимпульс/с, то мы имеем 10 000 000 Гигаимпульсов/с.
Сравните – компьютеры имеют быстродействие от 0,001 до 1 000 миллиардов операций в секунду. Суперкомпьютер Blue Gene/L – 260 000 миллиардов операций в секунду.
Но если вспомнить, что на Земле 7 млрд. мозгов, то совокупная производительность всех мозгов впечатляет – 7*10**16 операций в секунду. Видимо, компьютеров все-таки меньше, чем людей, поэтому рассчитывать совокупную мощность компьютеров пока не стоит.
Быстродействие оптической подсистемы мозга.\
Сетчатка выполняет 10**10 аналоговых (!) операций в секунду, то есть 10 миллиардов оп/с.
По зрительным клеткам информация движется со скоростью 3-19 бит/с, но в если рассмотреть весь оптический канал, то скорость передачи оптического канала 10 млн. бит/с.
Связность мозга (аналог плотности монтажа)
Каждый нейрон может быть связан с другими отростками и синапсами. Число связей называется – 500, 1000, 3500, 10000. Разные исследования «углубляют» число связей.
Нейронов же порядка 89 миллиардов.
Объем информации
По ранним оценкам в течение жизни в мозг в течение всех жизни проводится 10**20 бит, что составляет примерно 11 000 000 террабайт или 10,8 экзабайта.
Примечание. "**" - операция возведения в степень.
Примечание. Для понимания величины экзабайта приведу сравнение, что все слова, сказанные человечеством по состоянию примерно на начало 21 века оцениваются в 5 экзабайт.
Впоследствии было измерена скорость запоминания человеком – 2 бита/с. Эта цифра позволяет оценить объем новой информации в год: порядка 7,5 мегабайт в год. Конечно, это оценка сверху. Более «точные» оценки дают, что за всю жизнь в среднем на человека приходится всего 250 мегабайт новой информации (обратите внимание – новой, а мозг еще «занимается» и старой информацией).
Примечание. Для понимания величины экзабайта приведу сравнение, что все слова, сказанные человечеством по состоянию примерно на начало 21 века оцениваются в 5 экзабайт.
Впоследствии было измерена скорость запоминания человеком – 2 бита/с. Эта цифра позволяет оценить объем новой информации в год: порядка 7,5 мегабайт в год. Конечно, это оценка сверху. Более «точные» оценки дают, что за всю жизнь в среднем на человека приходится всего 250 мегабайт новой информации (обратите внимание – новой, а мозг еще «занимается» и старой информацией).
Для сравнения: В 2002 году человечеством произведено 1,8*1019 байт (16,3 млн. терабайт). Что впрочем сравнимо с информацией, обрабатываемой одним мозгом в течение всей жизни.
Энергопотребление
Общее потребление энергии мозгом составляет 25 Дж/с, из которых на полезную энергию приходится 10 Дж/с. Для 7 млрд. мозгов получаем потребление 1010 Дж/с. А мощность всех электрических потоков достигла 2*1012 Дж/с.
Впрочем, энергопотребление современных суперкомпьютеров весьма велико. Так суперкомпьютер потребляет столько же энергии, сколько и небольшой город с населением 20 000 человек, но ведь не за горами…
Если говорить более образно, то наш мозг способен к быстрому поиску в огромных массивах данных, распознаванию и работе в зашумленной среде, к параллельным вычислениям, к ассоциативному обучению, категоризации, абстракции и на все это затрачивает всего 30 Вт. Компьютеру нужно МегаВатты.
Примечание.1. Джоуль в секунду (Дж/с) — производная единица измерения механической мощности в системе СИ. По определению, один ватт равен одному джоулю в секунду.
Примечание 2. Шкала измерения объемов информации
Если говорить более образно, то наш мозг способен к быстрому поиску в огромных массивах данных, распознаванию и работе в зашумленной среде, к параллельным вычислениям, к ассоциативному обучению, категоризации, абстракции и на все это затрачивает всего 30 Вт. Компьютеру нужно МегаВатты.
Примечание.1. Джоуль в секунду (Дж/с) — производная единица измерения механической мощности в системе СИ. По определению, один ватт равен одному джоулю в секунду.
Примечание 2. Шкала измерения объемов информации
1 байт = 8 бит
1 Кб (1 Килобайт) = 1024 байт
1 Мб (1 Мегабайт) = 1024 килобайт
1 Гб (1 Гигабайт) = 1024 мегабайт
1 Тб (1 Терабайт) = 1024 гигабайт
1 Пб (1 Петабайт) = 1024 терабайт
1 Эксабайт = 1024 петабайт
1 Зеттабайт = 1024 эксабайт
1 Йоттабайт = 1024 зеттабайт
Примечание 3. Шкала измерения быстродействия компьютера.
1 Кб (1 Килобайт) = 1024 байт
1 Мб (1 Мегабайт) = 1024 килобайт
1 Гб (1 Гигабайт) = 1024 мегабайт
1 Тб (1 Терабайт) = 1024 гигабайт
1 Пб (1 Петабайт) = 1024 терабайт
1 Эксабайт = 1024 петабайт
1 Зеттабайт = 1024 эксабайт
1 Йоттабайт = 1024 зеттабайт
Примечание 3. Шкала измерения быстродействия компьютера.
Единица измерения производительности компьютера: количество операций над числами с плавающей точкой в секунду — флопс (flops или flop/s, Floating point Operations Per Second). Кратные единицы: мегафлопс (10**6 флопс), гигафлопс (10**9 флопс), терафлопс (10**12 флопс) и т. д. Для измерений существует программа LINPACK от компании Intel.
Литература
Еремин А.Л. От определения параметров интеллекта к стратегиям повышения психической деятельности.
И как теперь построить математическую модель мозга?
Ведь очевидно, что та среда, которая будет содержать модель мозга, должна превышать по всем параметрам модель, иначе модель не получится!
Ученые выбрали для изучения мозга почвенную нематоду - миллиметрового червя.
Этот червь имеет всего 302 нейрона.
Все эти нейроны известны.
Все эти нейроны известны.
Расшифрована сеть нейронов, она имеет порядка 6 тысяч контактов.
Но чтобы смоделировать ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ СОЗНАНИЯ нематоды, пользуясь современным компьютером, потребуется приблизительно 10**79 лет. 10 в степени 79.
Примечание. Согласно "теории интегрированной информации" Джулио Тонони (Giulio Tononi).
Комментариев нет:
Отправить комментарий