Not_Here

Как Пенроуз побеждает вычислительную теорию разума?


Филосовская из-ума Квантовая физика Вычисление Философия

В « Тени разума» Роджер Пенроуз выдвигает аргумент Гёделя против вычислительной теории разума. Затем он продолжает предполагать, что квантовая механика играет центральную роль в осознании человеческого сознания. Предполагается, что аргумент о квантовых процессах в мозге не подходит, если мы отвергаем исходный аргумент Геделя, и было много литературы, которая предполагает, что мы должны. Тем не менее, Пенроуз продолжает утверждать, что, даже если мы отрицаем аргумент Геделя, мы все равно придем к такому же выводу. Его причина заключается в том, что классическая физика не может эффективно создавать сознательность (цитируя Либета ).

Если мы проигнорируем аргумент Геделя и обращаем внимание только на последнее, как Пенроуз побеждает расчетную теорию разума с этим аргументом? Он утверждает, что квантовые процессы в микротрубочках нейронов являются предшественниками сознания, но как это не вычислительный процесс? Тезис Церкви-Тьюринга указывает нам пределы эффективного вычисления. Теория квантовых вычислений дает нам явные способы представления квантовомеханических процессов как вычислительных процессов. Бернштейном и Вазирани, а также Скоттом Ааронсоном (среди многих других) было показано, что квантовые модели вычислений моделируются машиной Тьюринга. Имея это в виду, как Пенроуз показывает, что квантовые процессы микротрубочек не являются вычислительными?

John Forkosh
Как «квантовые процессы в микротрубочках нейронов являются предшественниками сознания», не говоря о том, что «химия в микротрубочках нейронов является прародителем сознания»? На уровне атомной оболочки квантовая механика полностью понятна и понятна (если, может быть, несколько «тупой») и просто учитывает всю химию. И нейроны настолько велики, что химические вещества нейротрансмиттеров и т. Д. Производятся в таком изобилии, что реакции достигают статистического равновесия, независимо от вероятностных результатов взаимодействия между отдельными молекулами.

Not_Here
Это не аргумент. Да, химия наблюдает за физикой, поэтому в этих двух утверждениях нет разницы, но это все еще не объясняет, почему Пенроуз утверждает, что она не является вычислительной. Если вы говорите, что химия достигает статистического равновесия, что еще проще дать вычислительную модель для ее описания, что еще раз опровергает аргумент Пенроуза. Я не понимаю, каково ваше возражение.

John Forkosh
Ладно, возможно, я не понимаю, с чего начать. Вся вычислительная аналогия кажется раздутой. Все, чье поведение проявляет какую-то математическую закономерность, можно использовать в качестве модели вычисления. Возьмите шашки, поместите два по шкале, затем поместите еще три на шкале и измерьте их общие весовые модели 2 + 3 = 5. Единственным требованием квантовой вычислительной системы к славе является то, что ее конкретное математическое поведение позволяет выполнять некоторые вычисления с невероятным ускорением. Но основополагающий факт, что он может быть использован в качестве модели вычислений, не является чем-то особенным.

Not_Here
@JohnForkosh. Я чувствую, что вы неправильно понимаете аргумент, потому что все, что вы говорите, - это точно моя точка зрения. Говорить, что все, что проявляет математическое поведение, может быть вычислительной моделью, является именно тем, на чем основана вычислительная теория ума. Это теория, что ум функционирует вычислительным образом. Мой вопрос касается аргумента Пенроуза против вычислительной теории разума. Он утверждает, что квантовые процессы не являются вычислительными, и поэтому теория ума не является вычислительной, поскольку она опирается на квантовомеханические свойства.

Not_Here
Мне кажется, что вы думаете, что я спорю о мыслях Пенроуза. Я не согласен с аргументом Пенроуза, потому что я не вижу, как это показывает, что квантовая механика не является вычислительной. Я задал этот вопрос, чтобы попытаться объяснить кому-то аргумент Пенроуза, потому что я чувствую, что должен просто понять это. Мне кажется, что вы думаете, что я спорю о его аргументе, и вы пытаетесь объяснить мне, почему его аргумент неверен, и это, конечно, то, что я уже верю. Я просто хотел уточнить, что такое мыслительные процессы Пенроуза.

Ответы


Conifold

Связанная статья IEP кажется мне точно суммированной в OP: «аргумент о квантовых процессах в мозге не подходит, если мы отвергаем исходный аргумент Геделя ... Пенроуз продолжает предполагать, что, даже если мы отрицаем аргумент Геделя, все равно придет к такому же выводу ». Но по моему чтению «тот же вывод» Пенроуза заключается не в том, что вычислительная теория разума ложна, но что квантовые эффекты играют роль в порождении «сознания». Это подтверждается ссылкой Пенроуза на Libet о том, что классическая физика не соответствует задаче. Если мы примем гёделевский аргумент, то должно быть что-то помимо классического механизма на вычислительных основаниях, а квантовые эффекты кажутся единственной альтернативой, находящейся в настоящее время. Но могут быть причины, не зависящие от аргумента Гёделя, чтобы присвоить им какую-то роль в мозге, а «сознание» является одним из них, оно не должно быть связано с вычислительными ограничениями или их отсутствием.

Если мы отвергаем аргумент Гёделя, но все же соглашаемся с тем, что классическая физика неспособна генерировать «сознание», то квантовые (гравитационные) эффекты могут быть истолкованы как источник ее путем вывода на лучшее объяснение (доступно). Это, однако, не восстанавливает гёдельский вывод. Даже если «продуманная объективная редукция» Пенроуза в микротрубочках имеет какое-то отношение к «сознанию», трудно понять, почему они обязательно должны дать одно средство, чтобы превзойти машину Тьюринга. Кажется возможным, что сознательный ум не функционирует вычислительно, но все же не может превзойти машину Тьюринга по вычислительным задачам. Действительно, если философские зомби возможны, как полагают многие сторонники неприводимой интенциональности и qualia, и они связаны тестом Церкви-Тьюринга, тогда так будет и любое эмпирическое представление их сознательных коллег. Таким образом, чтобы сохранить оба вывода, Пенроуз либо должен отрицать, что даже зомби связаны тестом Церкви-Тьюринга, который победил бы цель, поскольку все его дело в том, что машина Тьюринга избивается через вмешательство «сознания» или присоединяется к Деннетту в отрицании возможности философских зомби .

Имейте в виду, что предположения Пенроуза о квантовых мозговых процессах основаны не на квантовой механике или даже на квантовой теории поля, а на других его предположениях о квантовой гравитации, поэтому он чувствует себя свободным, чтобы отклонить вычислительные ограничения, наложенные существующей работой. В свою очередь, его идеи квантовой гравитации встроены в его платоновскую метафизику «организованного объективного редукции» :

« Существенной особенностью теории Пенроуза является то, что выбор состояний при объективном сокращении не выбирается ни случайно (как выбор после краха волновой функции), ни алгоритмически. Скорее, состояния выбираются« неконкурентным »влиянием, встроенным в Планк шкала геометрии пространства-времени. Пенроуз утверждал, что такая информация является платонической, представляющей чистую математическую истину, эстетические и этические ценности в масштабе Планка. Это относится к идеям Пенроуза о трех мирах: физическом, ментальном и платоновском математическом мире. , платоновский мир соответствует геометрии фундаментального пространства-времени, которая, как утверждается, поддерживает не-вычислительное мышление ».

Микротрубочки играют роль, аналогичную роли шишковидной железы в картезианском дуализме разума и тела : место, где призрак прикрепляется к машине. Идея, что они кажутся одним местом в мозге, где может проявиться квантовая гравитация, была предложена Хамероффом и с энтузиазмом продвигается Пенроузом, получившееся слияние называется моделью Orch-OR . Эта модель делает ряд (в принципе) проверяемых прогнозов.

Alexander S King
«Пенроуз утверждал, что такая информация является платонической, представляющей чистую математическую истину, эстетические и этические ценности в масштабе Планка». Вау! Я знал, что Пенроуз был далеко, но я не знал, что он так далеко.

Conifold
@AlexanderSKing. Это более или менее крест между «сознанием» Гейзенберга, который вызывает коллапс, с вселенной Тегмарка, сделанной из математики, недвусмысленно выраженной. Но тогда он не профессиональный философ. Я отдаю ему должное, по крайней мере, признав, что нужно добавить лишнее, что оживляет математику. Если Пенроуз был философом, он выражал бы себя больше как Уайтхед с квантовым поворотом.

Alexander S King
С другой стороны, квантовость в стороне, как то, что он говорит, отличается от «сознания» Халмера, должно быть фундаментальным?

Conifold
@AlexanderSKing Chalmers - это свойство дуалиста, Пенроуз - основательный платонист, а не только сознание, но и универсалии и даже ценности. Он также, похоже, с оптимизмом смотрит на перспективы физики «сознания», а Чалмерс противопоставляет сознательные состояния ничему физическому.

Alexander S King

Это предназначено как дополнение к ответам Conifold's и Jobermark

Аргумент Пенроуза можно разбить на две части:

  1. Основываясь на аргументах Лукаса Гёделья против механизма , он утверждает, что человеческий ум больше, чем просто машина Тьюринга.
  2. Часть человеческого разума, которая больше, чем машины Тьюринга, может быть объяснена квантовыми явлениями в мозге.

Если мы проигнорируем аргумент Геделя и обращаем внимание только на последнее, как Пенроуз побеждает расчетную теорию разума с этим аргументом?

Так что, строго говоря, часть его аргумента, которая «побеждает» вычислительную теорию разума, не имеет ничего общего с квантовыми явлениями. И это не новый аргумент, он только оживляет аргумент, сделанный Лукасом в 1959 году (который можно упростить так: люди могут видеть правду о предложениях Гёделя, но машины не могут).

«Quantumness» вступает в игру, чтобы заполнить пробел между умами людей и машинами Тьюринга только после того, как разрыв уже был установлен с использованием рассуждений Лукаса.

Он утверждает, что квантовые процессы в микротрубочках нейронов являются предшественниками сознания, но как это не вычислительный процесс? Тезис Церкви-Тьюринга указывает нам пределы эффективного вычисления.

Здесь вы столкнулись с продолжающимся спором относительно интерпретации тезиса Церкви-Тьюринга: является ли тезис Церкви-Тьюринга широким результатом, который ограничивает любой дискретный и конечный алгоритмический процесс (а) ? Или это очень строгий результат в отношении определенного класса моделей, охваченных универсальными машинами Тьюринга и исчислением лямбда Церкви, и вполне правдоподобно, что другие модели вычислений могут «нарушить барьер Церкви-Тьюринга» или то, что теперь называется «Гиперкомпьютация» ( б) ?

Большинство мнений среди основных компьютерных ученых (т. Е. Тех, кто специализируется на вычислительной сложности, теории алгоритмов и т. Д.), Похоже, (а) . В своем тезисе Тьюринг сам писал, что «было сказано ... что« функция эффективно вычисляется, если ее значения могут быть найдены каким-то чисто механическим процессом ». Мы можем воспринимать это буквально, понимая, что чисто механическим процессом, который может выполняться машиной. Развитие ... приводит к ... определению вычислимости † с эффективной вычислимостью ». , Как вы указали, Бернштейн и Вазирани показали, что даже квантовые компьютеры не могут выйти за пределы Церкви-Тьюринга и начать решать неразрешимые проблемы.

Для теоретической толпы CS, разговоры о супер-Тьюринговом вычислении являются эквивалентом их полей для машин с вечным движением и холодного слияния. См . Лекции Ааронсона , а также эту статью Мартина Дэвиса, который был учеником Церкви, и эту статью Эндрю Ходжеса, британского математика, который написал книгу о Тьюринге.

С другой стороны, вы обнаружите, что многие вне основной теоретической CS подписываются на (b) . Как говорит сам Ааронсон, Google «Гиперкомпьютация», и вы получите десятки статей и даже целых конференций по этой теме. В моей собственной области ИИ и машинного обучения вы часто слышали утверждения о какой-то новой нечеткой логике или подходе к нейронной сети, которые могли бы потенциально решить проблемы, которые не могла сделать универсальная машина Тьюринга. Примечательно, что Хава Зигельманн опубликовал в науке в 1995 году, что аналоговые вычисления на основе нейронной сети могут решать нерегулярные языки Тьюринга. Ее результаты были оспорены Питером Шором, среди прочих, и ее результат, похоже, не получил никакого отношения к ее собственным исследованиям.

В философии все ухудшается, многие философы утверждают, что Церковь-Тьюринг - это всего лишь тезис, и что модели, не относящиеся к Тьюрингу, вполне правдоподобны, см. Здесь . В частности, британский философ Джек Коупленд, который также предположительно является специалистом по Тьюрингу, написал запись в SEP, назвав недоразумение тезиса , который якобы опровергает (а) (который Коупленд называет «Диссертация М»).

Это не помогает путанице в том, что другая статья SEP по Тьюрингу , написанная вышеупомянутым Эндрю Ходжесом, утверждает противоположное (т. Е. (А) верно).

Лично, как кто-то, кто начинал работать в градальной школе, работающей с Neural Networks и Fuzzy Logic, я купил различные возможности гиперкомпьютации, хотя бы потому, что меня привлекало представление о том, что мое выбранное поле может быть следующим следующим крупным прорывом бывает. По мере того, как я продвигался в своем Ph.D, мое понимание теории вычислимости и сложности становилось все глубже, и я начал понимать, почему такие люди, как Ааронсон и Дэвис, не воспринимают идею гиперкомпьютации серьезно, и теперь я твердо придерживаюсь (а) лагерь. См. Это сообщение в теоретическом CS SE .

Что это значит для аргументации Пенроуза?

Если вы подписываетесь на (б) , то его аргумент абсолютно правдоподобен, но ему даже не нужно ссылаться на что-либо квантовое, чтобы победить CTM, есть всевозможные способы, чтобы человеческий разум мог быть более мощным, чем машина Тьюринга , мы еще не разработали детали. См., Например, анализ Пола Черчленда аргумента Пенроуза в главе 9 «Двигатель разума, место души» и его объяснение того, почему квантовые эффекты не имеют большого значения для аргумента. Следует отметить, что аргумент Чордленда о том, почему нейронные сети способны к вычислениям без Тьюринга, в лучшем случае отрывочен, и я не согласен с ним. Я упоминаю это только как иллюстрацию возможного ответа на Пенроуза.

Если вы подпишетесь на (a) , то его аргумент будет значительно более далеким: по крайней мере его размышления о вычислительных квантовых процессах, не относящихся к Тьюрингу, если они верны, будут иметь серьезные последствия для физики и даже математики, поскольку он будет эффективно опровергая Вазирани и др .

Скорее, он хочет идти дальше и подразумевает тип не-материалистического дуализма, основанный на квантовой гравитации аргумент, который приводит к современному платонизму.

Mozibur Ullah
+1: вас могут заинтересовать машины с оракулом, которые являются неалгоритмическими машинами, которые, как предполагается , могут решить проблемы в определенном классе сложности за один шаг - даже неразрешимые; это довольно распространенный метод, который я нашел в математике, где ограничены ограничения; например, добавление иррациональности к рациональности; или точек на бесконечности.

Alexander S King
@MoziburUllah Oracle - это один из вариантов. Аналоговые компьютеры - это другое, но ни одно из них не является физически реализуемым.

Ameet Sharma

Пенроуз считает, что квантовая механика неполна. Поэтому, даже если это правда, что все квантовые процессы, поскольку они в настоящее время известны, являются вычислительными, Пенроуз утверждал, что что-то отсутствует, а недостающая часть не является вычислительной.

Справочное видео: https://www.youtube.com/watch?v=3WXTX0IUaOg

В 2:44 он объясняет свой аргумент о том, почему он считает, что существует пробел в нашем понимании QM, и именно там он догадывается, что QM находится вне вычислений.

virmaior
Можете ли вы предоставить источники для этого?

Ameet Sharma
Я добавил видео-ссылку с разговором Пенроуза.

jobermark

Вы имеете в виду моделирование или аппроксимацию? Если вы не примете какую-либо упрощающую теорию, такую ​​как голографический принцип, эти два не совпадают.

Если пространство не имеет минимального разрешения или максимальной локальной энтропии, то никакие вычисления, которые по своей сути связаны с реальными числами, могут быть смоделированы на цифровом компьютере без бесконечной емкости или неограниченной скорости. В этот момент машина больше не является машиной Тьюринга.

В этом случае теория хаоса подразумевает, что химия не может быть полностью вычислительно смоделирована, поскольку движение молекул непрерывно распределяет энергию в реальном непрерывном пространстве, даже если их состояния квантуются. Результат может быть только аппроксимирован, и ниже разрешения приближения крошечные дисбалансы могут полностью исключить все приближение.

Это, очевидно, подразумевает то же самое для лежащих в основе решений волнового уравнения, которое непрерывно в пространстве, а классическая квантовая теория не может быть вычислена.

Поэтому, если теория струн не соответствует предельной гранулярности используемого пространства, а эквивалент голографического принципа не прорывается назад по какой-то другой причине, аргумент Пенроуза все еще имеет смысл.

(Я не принимаю его, поскольку это очевидный пример иллюзии «Бога разрыва», что две вещи, которые невозможно объяснить и быть истинными, должны каким-то образом быть связаны. Просто знание физики неопределенно не означает, что люди имеют свободу воли, это исключает только самые упрощенные аргументы против этого. Я думаю, что все понятие о том, что физика и свободная воля связаны, - это нездоровая одержимость без реального смысла, как здесь подчеркнуто.)

Смотри также