ESB Professional / Shutterstock
Η ανθρώπινη συμπεριφορά είναι ένα αίνιγμα που γοητεύει πολλούς επιστήμονες. Και έχει γίνει πολλή συζήτηση για τον ρόλο της πιθανότητας στην εξήγηση του τρόπου λειτουργίας του μυαλού μας.
Η πιθανότητα είναι ένα μαθηματικό πλαίσιο που έχει σχεδιαστεί για να μας πει πόσο πιθανό είναι να συμβεί ένα γεγονός – και λειτουργεί καλά για πολλές καθημερινές καταστάσεις. Για παράδειγμα, περιγράφει το αποτέλεσμα μιας ρίψης νομίσματος ως ½ – ή 50% – επειδή η ρίψη είτε κεφαλιών είτε ουρών είναι εξίσου πιθανή.
Ωστόσο η έρευνα έχει δείξει ότι η ανθρώπινη συμπεριφορά δεν μπορεί να αποτυπωθεί πλήρως από αυτούς τους παραδοσιακούς ή «κλασικούς» νόμους των πιθανοτήτων. Θα μπορούσε να εξηγηθεί από τον τρόπο που λειτουργεί η πιθανότητα στον πιο μυστηριώδη κόσμο της κβαντικής μηχανικής;
Οι μαθηματικές πιθανότητες είναι επίσης ένα ζωτικό συστατικό της κβαντικής μηχανικής, του κλάδου της φυσικής που περιγράφει πώς συμπεριφέρεται η φύση στην κλίμακα των ατόμων ή των υποατομικών σωματιδίων. Ωστόσο, όπως θα δούμε, στον κβαντικό κόσμο, οι πιθανότητες ακολουθούν πολύ διαφορετικούς κανόνες.
Ανακαλύψεις τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχουν ρίξει φως σε έναν κρίσιμο ρόλο για την «κβαντικότητα» στην ανθρώπινη γνώση – πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες για να αποκτήσει γνώση ή κατανόηση. Αυτά τα ευρήματα έχουν επίσης πιθανές επιπτώσεις στην ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης (AI).
Ανθρώπινος «παραλογισμός»
Ο βραβευμένος με Νόμπελ Ντάνιελ Κάνεμαν και άλλοι γνωστικοί επιστήμονες έχουν κάνει εργασία σε αυτό που περιγράφουν ως «παράλογο» της ανθρώπινης συμπεριφοράς. Όταν τα πρότυπα συμπεριφοράς δεν ακολουθούν αυστηρά τους κανόνες της κλασικής θεωρίας πιθανοτήτων από μαθηματική άποψη, θεωρούνται «παράλογα».
Για παράδειγμα, βρέθηκε μια μελέτη ότι η πλειονότητα των μαθητών που έχουν περάσει τις εξετάσεις στο τέλος του εξαμήνου είναι υπέρ της μετάβασης σε διακοπές. Ομοίως, η πλειοψηφία όσων απέτυχαν θέλουν επίσης να πάνε διακοπές.
Εάν ένας μαθητής δεν γνωρίζει το αποτέλεσμά του, η κλασική πιθανότητα θα προέβλεπε ότι θα επέλεγε τις διακοπές επειδή είναι η προτιμώμενη επιλογή είτε έχει περάσει ή αποτύχει. Ωστόσο, στο πείραμα, η πλειοψηφία των μαθητών προτίμησε να μην πάνε διακοπές αν δεν ήξεραν πώς τα πήγαιναν.
Διαισθητικά, δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε ότι οι μαθητές μπορεί να μην θέλουν να πάνε διακοπές εάν πρόκειται να ανησυχούν για τα αποτελέσματα των εξετάσεών τους όλη την ώρα. Αλλά η κλασική πιθανότητα δεν αποτυπώνει με ακρίβεια τη συμπεριφορά, επομένως περιγράφεται ως παράλογη. Πολλές παρόμοιες παραβιάσεις των κλασικών κανόνων πιθανοτήτων έχουν παρατηρηθεί στη γνωστική επιστήμη.
Κβαντικός εγκέφαλος;
Κατά την κλασική πιθανότητα, όταν τίθεται μια σειρά ερωτήσεων, τότε οι απαντήσεις δεν εξαρτώνται από τη σειρά με την οποία τίθενται οι ερωτήσεις. Αντίθετα, στην κβαντική φυσική, οι απαντήσεις σε μια σειρά ερωτήσεων μπορεί να εξαρτώνται καθοριστικά από τη σειρά με την οποία τίθενται.
Ένα παράδειγμα είναι η μέτρηση του σπιν ενός ηλεκτρονίου σε δύο διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν μετρήσετε πρώτα το σπιν στην οριζόντια κατεύθυνση και μετά στην κατακόρυφη κατεύθυνση, θα έχετε ένα αποτέλεσμα.
Τα αποτελέσματα θα είναι γενικά διαφορετικά όταν η σειρά αντιστραφεί, λόγω ενός πολύ γνωστού χαρακτηριστικού της κβαντικής μηχανικής. Η απλή μέτρηση μιας ιδιότητας ενός κβαντικού συστήματος μπορεί να επηρεάσει το πράγμα που μετράται (στην περίπτωση αυτή το σπιν ενός ηλεκτρονίου) και ως εκ τούτου το αποτέλεσμα οποιωνδήποτε επόμενων πειραμάτων.
Η εξάρτηση από την τάξη μπορεί επίσης να φανεί στην ανθρώπινη συμπεριφορά. Για παράδειγμα, σε ένα μελέτη που δημοσιεύτηκε πριν από 20 χρόνια σχετικά με τις επιπτώσεις που έχει η σειρά των ερωτήσεων στις απαντήσεις των ερωτηθέντων, οι συμμετέχοντες ρωτήθηκαν εάν πίστευαν ότι ο προηγούμενος πρόεδρος των ΗΠΑ, Μπιλ Κλίντον, ήταν ειλικρινής. Στη συνέχεια ρωτήθηκαν αν ο αντιπρόεδρός του, Αλ Γκορ, φαινόταν ειλικρινής.
Όταν οι ερωτήσεις παραδόθηκαν με αυτή τη σειρά, ένα αντίστοιχο 50% και 60% των ερωτηθέντων απάντησαν ότι ήταν ειλικρινείς. Αλλά όταν οι ερευνητές ρώτησαν τους ερωτηθέντες για τον Γκορ πρώτα και μετά την Κλίντον, ένα αντίστοιχο 68% και 60% απάντησαν ότι ήταν ειλικρινείς.
Σε καθημερινό επίπεδο, μπορεί να φαίνεται ότι η ανθρώπινη συμπεριφορά δεν είναι συνεπής επειδή συχνά παραβιάζει τους κανόνες της κλασικής θεωρίας πιθανοτήτων. Ωστόσο, αυτή η συμπεριφορά φαίνεται να ταιριάζει με τον τρόπο που λειτουργεί η πιθανότητα στην κβαντομηχανική.
Παρατηρήσεις αυτού του είδους έχουν οδηγήσει τους γνωστικούς επιστήμονες Jerome Busemeyer και πολλοί άλλοι για να αναγνωρίσουν ότι η κβαντική μηχανική μπορεί, συνολικά, να εξηγήσει την ανθρώπινη συμπεριφορά με πιο συνεπή τρόπο.
Με βάση αυτή την εκπληκτική υπόθεση, ένα νέο ερευνητικό πεδίο που ονομάζεται «κβαντική γνώση» έχει προκύψει στον τομέα των γνωστικών επιστημών.
Πώς είναι δυνατόν οι διαδικασίες σκέψης να υπαγορεύονται από κβαντικούς κανόνες; Λειτουργεί ο εγκέφαλός μας σαν κβαντικός υπολογιστής; Κανείς δεν γνωρίζει ακόμη τις απαντήσεις, αλλά τα εμπειρικά δεδομένα φαίνεται έντονα να υποδηλώνουν ότι οι σκέψεις μας ακολουθούν κβαντικούς κανόνες.
Δυναμική συμπεριφορά
Παράλληλα με αυτές τις συναρπαστικές εξελίξεις, τις τελευταίες δύο δεκαετίες οι συνεργάτες μου και εγώ έχουμε αναπτύξει ένα πλαίσιο για τη μοντελοποίηση –ή την προσομοίωση– της δυναμικής της γνωστικής συμπεριφοράς των ανθρώπων καθώς χωνεύουν το "θορυβώδες" (δηλαδή ατελείς) πληροφορίες από τον έξω κόσμο.
Βρήκαμε ξανά ότι οι μαθηματικές τεχνικές αναπτύχθηκαν για μοντελοποίηση του κβαντικού κόσμου θα μπορούσε να εφαρμοστεί στη μοντελοποίηση του τρόπου με τον οποίο ο ανθρώπινος εγκέφαλος επεξεργάζεται θορυβώδη δεδομένα.
Αυτές οι αρχές μπορούν να εφαρμοστούν σε άλλες συμπεριφορές στη βιολογία, πέρα από τον εγκέφαλο. Πράσινα φυτά, για παράδειγμα, έχουν το αξιοσημείωτη ικανότητα να εξάγουν και να αναλύουν χημικές και άλλες πληροφορίες από το περιβάλλον τους και να προσαρμόζονται στις αλλαγές.
Η πρόχειρη εκτίμησή μου, με βάση ένα πρόσφατο πείραμα στα κοινά φυτά φασολιών, υποδηλώνει ότι μπορούν επεξεργαστείτε αυτές τις εξωτερικές πληροφορίες πιο αποτελεσματικά από τον καλύτερο υπολογιστή που έχουμε σήμερα.
Σε αυτό το πλαίσιο, η απόδοση σημαίνει ότι η μονάδα είναι σταθερά ικανή μειώσει την αβεβαιότητα για το εξωτερικό του περιβάλλον στο μέγιστο δυνατό βαθμό υπό τις συνθήκες του. Αυτό θα μπορούσε, για παράδειγμα, να περιλαμβάνει την εύκολη ανίχνευση της κατεύθυνσης από την οποία προέρχεται το φως, έτσι ώστε το φυτό να μπορεί να αναπτυχθεί προς αυτό. Η αποτελεσματική επεξεργασία πληροφοριών από έναν οργανισμό συνδέεται επίσης με την εξοικονόμηση ενέργειας, η οποία είναι σημαντική για την επιβίωσή του.
Παρόμοιοι κανόνες μπορεί να ισχύουν για τον ανθρώπινο εγκέφαλο, ιδιαίτερα για το πώς αλλάζει η ψυχική μας κατάσταση όταν ανιχνεύουμε εξωτερικά σήματα. Όλα αυτά είναι σημαντικά για την τρέχουσα τροχιά της τεχνολογικής ανάπτυξης. Εάν η συμπεριφορά μας περιγράφεται καλύτερα από τον τρόπο που λειτουργεί η πιθανότητα στην κβαντομηχανική, τότε για να αντιγράψουν με ακρίβεια την ανθρώπινη συμπεριφορά στις μηχανές, τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης θα πρέπει πιθανώς να ακολουθούν κβαντικούς κανόνες, όχι κλασικούς.
Ονόμασα αυτή την ιδέα τεχνητή κβαντική νοημοσύνη (AQI). Απαιτείται μεγάλη έρευνα για να αναπτυχθούν πρακτικές εφαρμογές από μια τέτοια ιδέα.
Αλλά ένα AQI θα μπορούσε να μας βοηθήσει να φτάσουμε στον στόχο των συστημάτων AI που συμπεριφέρονται περισσότερο σαν πραγματικό άτομο.
Dorje C. Brody, Καθηγητής Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Surrey
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Ατομικές συνήθειες: Ένας εύκολος και αποδεδειγμένος τρόπος για να οικοδομήσουμε καλές συνήθειες και να σπάσουμε τους κακούς
από τον James Clear
Το Atomic Habits παρέχει πρακτικές συμβουλές για την ανάπτυξη καλών συνηθειών και την εξάλειψη των κακών, με βάση την επιστημονική έρευνα για την αλλαγή συμπεριφοράς.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Οι τέσσερις τάσεις: Τα απαραίτητα προφίλ προσωπικότητας που αποκαλύπτουν πώς να κάνετε τη ζωή σας καλύτερη (και τη ζωή των άλλων ανθρώπων καλύτερη)
από την Γκρέτσεν Ρούμπιν
Το Four Tendencies προσδιορίζει τέσσερις τύπους προσωπικότητας και εξηγεί πώς η κατανόηση των δικών σας τάσεων μπορεί να σας βοηθήσει να βελτιώσετε τις σχέσεις σας, τις εργασιακές σας συνήθειες και τη συνολική ευτυχία.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Σκέψου ξανά: Η δύναμη του να ξέρεις τι δεν ξέρεις
από τον Άνταμ Γκραντ
Το Think Again διερευνά πώς οι άνθρωποι μπορούν να αλλάξουν γνώμη και στάσεις και προσφέρει στρατηγικές για τη βελτίωση της κριτικής σκέψης και της λήψης αποφάσεων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Body Keeps the Score: Εγκέφαλος, Νους και Σώμα στη θεραπεία του τραύματος
από τον Bessel van der Kolk
Το The Body Keeps the Score συζητά τη σύνδεση μεταξύ τραύματος και σωματικής υγείας και προσφέρει πληροφορίες για το πώς μπορεί να αντιμετωπιστεί και να θεραπευτεί το τραύμα.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Psychology of Money: Διαχρονικά μαθήματα για τον πλούτο, την απληστία και την ευτυχία
του Morgan Housel
Το The Psychology of Money εξετάζει τους τρόπους με τους οποίους οι στάσεις και οι συμπεριφορές μας γύρω από τα χρήματα μπορούν να διαμορφώσουν την οικονομική μας επιτυχία και τη συνολική μας ευημερία.
