ESB Professional / Shutterstock
Поведінка людини є загадкою, яка захоплює багатьох вчених. І було багато дискусій щодо ролі ймовірності в поясненні того, як працює наш розум.
Імовірність — це математична система, розроблена для визначення ймовірності події, яка добре працює в багатьох повсякденних ситуаціях. Наприклад, він описує результат підкидання монети як ½ або 50%, оскільки кидання орла або решки однаково ймовірне.
Проте дослідження показали що поведінка людини не може бути повністю охоплена цими традиційними або «класичними» законами ймовірності. Чи можна це пояснити тим, як працює ймовірність у більш таємничому світі квантової механіки?
Математична ймовірність також є важливою складовою квантової механіки, розділу фізики, який описує, як природа поводиться на рівні атомів або субатомних частинок. Однак, як ми побачимо, у квантовому світі ймовірності підпорядковуються зовсім іншим правилам.
Відкриття за останні два десятиліття пролили світло на вирішальну роль «квантовості» в людському пізнанні – як людський мозок обробляє інформацію для отримання знань або розуміння. Ці висновки також мають потенційні наслідки для розвитку штучного інтелекту (ШІ).
Людська «ірраціональність»
Нобелівський лауреат Даніель Канеман та інші когнітивні вчені провели роботу над тим, що вони описують як «ірраціональність» людської поведінки. Якщо моделі поведінки не відповідають строго правилам класичної теорії ймовірностей з математичної точки зору, вони вважаються «ірраціональними».
Наприклад, виявлено дослідження що більшість студентів, які склали іспит наприкінці семестру, вважають за краще йти у відпустку після цього. Так само більшість тих, хто зазнав невдачі, також хочуть поїхати у відпустку.
Якщо студент не знає свого результату, класична ймовірність передбачить, що він вибере канікули, оскільки це кращий варіант незалежно від того, склав він чи не склав. Проте в експерименті більшість студентів воліли не йти на канікули, якщо вони не знали, як у них справи.
Інтуїтивно неважко зрозуміти, що студенти, можливо, не захочуть йти на канікули, якщо вони весь час будуть хвилюватися про результати своїх іспитів. Але класична ймовірність не точно фіксує поведінку, тому її описують як ірраціональну. Багато подібних порушень класичних правил ймовірності спостерігалося в когнітивній науці.
Квантовий мозок?
У класичній ймовірності, коли задається послідовність запитань, відповіді не залежать від порядку, в якому питання поставлені. Навпаки, у квантовій фізиці відповіді на низку запитань можуть суттєво залежати від порядку, в якому вони ставляться.
Одним із прикладів є вимірювання спін електрона у двох різних напрямках. Якщо спочатку виміряти обертання в горизонтальному напрямку, а потім у вертикальному, ви отримаєте один результат.
Результати, як правило, будуть іншими, якщо порядок змінено на зворотний, через добре відому особливість квантової механіки. Просте вимірювання властивості квантової системи може вплинути на те, що вимірюється (у цьому випадку на спін електрона), і, отже, на результат будь-яких подальших експериментів.
Залежність від порядку також можна побачити в людській поведінці. Наприклад, в a опубліковане 20 років тому дослідження про вплив порядку питань на відповіді респондентівреспондентів запитували, чи вважають вони попереднього президента США Білла Клінтона чесним. Потім їх запитали, чи здається його віце-президент Ел Гор чесним.
Коли питання були поставлені в такому порядку, 50% і 60% респондентів відповіли, що вони чесні. Але коли дослідники запитали респондентів спочатку про Гора, а потім про Клінтон, відповідно 68% і 60% відповіли, що вони були чесними.
На повсякденному рівні може здатися, що поведінка людини непослідовна, оскільки вона часто порушує правила класичної теорії ймовірностей. однак, така поведінка дійсно підходить з тим, як працює ймовірність у квантовій механіці.
Спостереження такого роду привели вчених-когнітивістів Джером Буземейер і багато інших, щоб визнати, що квантова механіка в цілому може пояснити поведінку людини більш послідовним чином.
На основі цієї дивовижної гіпотези в області когнітивних наук виникла нова галузь досліджень під назвою «квантове пізнання».
Як це можливо, що процеси мислення диктуються квантовими правилами? Наш мозок працює як квантовий комп’ютер? Ніхто ще не знає відповідей, але емпіричні дані переконливо свідчать про те, що наші думки підкоряються квантовим правилам.
Динамічна поведінка
Паралельно з цими захоплюючими розробками, протягом останніх двох десятиліть мої співробітники та я розробили структуру для моделювання – або імітації – динаміки когнітивної поведінки людей як вони перетравлюють "шумний" (тобто недосконалу) інформацію із зовнішнього світу.
Ми знову виявили, що математичні методи розроблені для моделювання квантового світу можна застосувати для моделювання того, як людський мозок обробляє зашумлені дані.
Ці принципи можуть бути застосовані до іншої поведінки в біології, крім мозку. Зелені рослини, наприклад, мати неабияка здатність отримувати та аналізувати хімічну та іншу інформацію з навколишнього середовища та адаптуватися до змін.
Моя приблизна оцінка, заснована на нещодавній експеримент на рослинах звичайної квасолі, припускає, що вони можуть обробляти цю зовнішню інформацію ефективніше, ніж найкращий комп’ютер, який є сьогодні.
У цьому контексті ефективність означає, що завод постійно здатний зменшити невизначеність про своє зовнішнє середовище настільки, наскільки це можливо в його обставинах. Це може, наприклад, охоплювати легке визначення напрямку, звідки надходить світло, щоб рослина могла рости до нього. Ефективна обробка інформації організмом також пов'язана з економією енергії, що важливо для його виживання.
Подібні правила можуть застосовуватися до людського мозку, зокрема до того, як змінюється наш розум під час виявлення зовнішніх сигналів. Все це важливо для поточної траєкторії технологічного розвитку. Якщо наша поведінка найкраще описується тим, як працює ймовірність у квантовій механіці, тоді, щоб точно відтворити поведінку людини в машинах, системи штучного інтелекту, мабуть, повинні слідувати квантовим правилам, а не класичним.
Я назвав цю ідею штучний квантовий інтелект (AQI). Потрібна велика кількість досліджень, щоб розробити практичне застосування такої ідеї.
Але AQI може допомогти нам досягти мети систем штучного інтелекту, які ведуть себе більше як реальна людина.
Дордже К. Броуді, професор математики, Університет Суррей
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Атомні звички: простий та перевірений спосіб побудувати добрі звички та зламати погані
Джеймс Клір
Atomic Habits містить практичні поради щодо розвитку хороших звичок і позбавлення від поганих на основі наукових досліджень зміни поведінки.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Чотири тенденції: незамінні профілі особистості, які розкривають, як зробити своє життя кращим (і життя інших людей кращим теж)
Гретхен Рубін
Чотири схильності визначають чотири типи особистості та пояснюють, як розуміння власних схильностей може допомогти вам покращити стосунки, робочі звички та загальне щастя.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Подумайте ще раз: сила пізнання того, чого ви не знаєте
Адам Грант
Think Again досліджує, як люди можуть змінити свою думку та ставлення, і пропонує стратегії для покращення критичного мислення та прийняття рішень.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Тіло зберігає оцінку: мозок, розум і тіло у зціленні травми
Бесселя ван дер Колка
The Body Keeps the Score обговорює зв’язок між травмою та фізичним здоров’ям і пропонує розуміння того, як травму можна лікувати та вилікувати.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Психологія грошей: позачасові уроки про багатство, жадібність та щастя
від Моргана Хаусела
Психологія грошей досліджує способи, якими наше ставлення до грошей і поведінка можуть впливати на наш фінансовий успіх і загальний добробут.
